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公开(公告)号：CN109252849B
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN201811421241.8
申请日：2018-11-26
申请人： 中煤科工集团西安研究院有限公司 , 宝鸡航天动力泵业有限公司
IPC分类号： E21B43/267 , E21F17/18 , G05B19/05 , H04N7/18
摘要： 本发明公开了一种煤矿井下加砂压裂控制系统及其控制方法，本发明中控制系统与煤矿调度室进行便捷网关对接，完成对压裂实时数据监测与视频监测，使煤矿煤层气的开采更加高效、过程更加可控；为煤层气开采工艺的更新提供了新的控制方式及控制设备，可实现加介质压裂工艺的控制要求。智能控制系统，由矿用隔爆兼本质安全型变频柜、矿用隔爆兼本质安全型高压软起动器、矿用隔爆兼本质安全型软起动器、矿用隔爆兼本质安全型PLC控制柜、矿用通讯系统、矿用防爆检测系统、保护系统、控制系统等连接构成。专业针对煤矿井下加砂压裂工程的技术要求和功能，具有较高的使用安全性、可靠性和集成性。
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公开(公告)号：CN113107426B
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202110428683.0
申请日：2021-04-21
申请人： 中煤科工集团西安研究院有限公司
IPC分类号： E21B34/14
摘要： 本发明公开一种煤矿井下长钻孔水力压裂封隔器解卡方法，包括如下步骤：S10，将解卡装置与封隔器连接实施压裂；S20，当封隔器受阻需要解卡时，将低密度球投入压裂管内并通过高压水输送至柱塞球座，实现压裂管路截流；随着高压水持续注入，管内压力升高，低密度球在管内压力作用下使弹簧压缩，推动柱塞球座向孔底方向移动；S30，柱塞球座移动一定行程后，阀体上的出水口打开，高压水在孔壁的约束下向孔底方向流动，冲洗受阻封隔器，同时出水口流出的高压水打击孔壁产生后退力，有助于封隔器移动和起拔，共同实现封隔器清渣、解卡；S40，解卡成功后停止注水，弹簧及柱塞球座恢复至原始位置。本发明解决了孔内压裂封隔器遇阻无法顺利退出的技术问题。
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公开(公告)号：CN113513294A
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202110747367.X
申请日：2021-07-01
申请人： 中煤科工集团西安研究院有限公司
IPC分类号： E21B43/26
摘要： 本发明涉及一种随钻注水压裂装置及方法，属于煤矿井下钻探及压裂工程领域，具体涉及一种随钻注水压裂装置及方法。本发明克服了传统水力压裂技术中钻探及压裂施工分步进行、需要多次上下钻和更换钻具的工序复杂和压裂前多次扰动钻孔影响稳定性等问题。利用随钻注水压裂装置及配套的工艺方法能够紧接钻孔钻探施工及时实施穿层或顺层钻孔的注水压裂，无需额外上下钻和更换钻具等工序，设备简单、操作方便、风险可控，现场应用效果显著。
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公开(公告)号：CN113323715A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110650715.1
申请日：2021-06-11
申请人： 中煤科工集团西安研究院有限公司
摘要： 本发明公开了一种坚硬顶板强矿压与采空区瓦斯灾害协同治理方法，包括以下步骤：根据工作面矿压显现特征和高位钻孔预布局数据，设计顶板内的压裂治理层位；计算确定高位钻孔在布孔区域的纵向高度、水平段钻进层位的位置及空间布局；在工作面回采之前，从煤层钻场开孔钻进至所述压裂治理层位，形成高位钻孔，并调整所述高位钻孔轨迹角度使得所述高位钻孔的水平段钻进层位位于所述压裂治理层位中，让所述高位钻孔沿工作面推进方向布置；采用分段压裂技术对所述高位钻孔的水平段进行分段压裂改造，形成三维立体裂缝体系；完成分段压裂改造后，通过所述高位钻孔完成瓦斯抽采。本发明具有一孔多用、降低治理成本和提高开采效率的优点。
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公开(公告)号：CN113107426A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110428683.0
申请日：2021-04-21
申请人： 中煤科工集团西安研究院有限公司
IPC分类号： E21B34/14
摘要： 本发明公开了一种煤矿井下长钻孔水力压裂封隔器解卡装置及方法，该解卡装置包括阀体、柱塞球座、低密度球、下接头和弹簧，下接头的一端与阀体连接，另一端与封隔器连接，在阀体上对应柱塞球座位置处开设有多个出水口，多个出水口分布于阀体周围，出水口向孔底方向设置，其角度与阀体的中心轴线成一定夹角；弹簧位于阀体和下接头连接的空腔内，弹簧一端抵接于柱塞球座，另一端抵接于下接头。本发明解决了孔内压裂封隔器遇阻无法顺利退出的技术问题，本发明装置简单，操作方便，解卡成功率高，能够有效降低长钻孔水力压裂封隔器遇阻风险、提高水力施工效率、减少压裂工程损失。
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公开(公告)号：CN111322048A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010108802.X
申请日：2020-02-21
申请人： 中煤科工集团西安研究院有限公司
IPC分类号： E21B43/26 , E21B7/04 , E21B47/00 , E21B33/122
摘要： 本发明公开一种坚硬顶板冲击地压分段控向压裂治理技术，包括如下步骤：S10、获取坚硬顶板地应力参数；S20、设计定向长钻孔的布置方式和控向压裂技术的参数；S30、施工定向长钻孔；S40、向定向长钻孔内装设分段控向压裂装置；S50、分段控向压裂施工；S51、形成人工预制控向喷射裂缝；S52、形成压裂裂缝缝网；S53、停泵，排水，封隔器收缩，拖动至下一段压裂位置；S54、重复S51-S53的步骤，完成整个定向长钻孔压裂施工；本发明提出的坚硬顶板冲击地压分段控向压裂治理技术，精准控制坚硬顶板层位，逐段进行压裂，形成三维裂隙沟通网络，有效对坚硬顶板进行弱化，促使坚硬顶板能适时垮落。
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公开(公告)号：CN111271023A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN202010158526.8
申请日：2020-03-09
申请人： 中煤科工集团西安研究院有限公司
摘要： 本发明公开了一种推动式孔内一体快速封孔装置及方法，该装置包括同轴依次通过限位钢丝绳连接的前滞流强堵器、一体混封器和后滞流强堵器；一体混封器包括从内到外同轴套设的内层管、中层管、外层管以及前密封端盖和后密封端盖；中层管和外层管上均设有密封筛孔，在内层管上套装有破孔器和推液活塞；内层管轴向推动时，中层管、外层管和前、后滞流强堵器与孔口挡板固定不动，破孔器能够刺中层管破密封筛孔并结合推液活塞实现A、B封孔液流动混合、反应膨胀。本发明的推动式孔内一体快速封孔装置，实现了通过推动加强抽采管的简单动作，促使装置内封孔料均匀混合和反应膨胀，自动完成封孔，简化了封孔操作工艺。
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公开(公告)号：CN110953013A
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201911233543.7
申请日：2019-12-05
申请人： 中煤科工集团西安研究院有限公司
摘要： 一种松软煤层可控射流冲孔卸压增透装置及其方法，装置可包括防喷护孔筛管、端头护盖、封孔实管、孔口法兰盘、气渣水分离器、高压反向自转喷头、高压管和高压供给组件，所述孔口法兰盘设于孔口，封孔实管和防喷护孔筛管设置于孔壁上，所述端头护盖设置于孔底，所述高压管从孔口法兰盘伸入孔内且末端设有高压反向自转喷头，所述高压管的后端连接至高压供给组件，且孔口设有气渣水分离器；由此，本发明取材方便、操作简单、实施过程安全可控，能提高钻孔瓦斯抽采效率，减少钻孔工程量，还能在改善松软强突煤层瓦斯抽采效果的同时能够有效的控制水力冲孔过程中出煤量和瓦斯涌出量。
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公开(公告)号：CN103334699B
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201310252145.6
申请日：2013-06-24
申请人： 中煤科工集团西安研究院有限公司
摘要： 本发明涉及一种煤矿井下煤层钻孔造穴装置及使用方法。增大钻孔直径可以提高抽采瓦斯效果，多次扩孔技术理论上可无限增加钻孔直径，但实践中受到钻机功率和钻具强度限制，需要采用多个规格的钻头，多次起钻更换钻头扩孔，工序复杂，占用时间长。一种煤矿井下煤层钻孔造穴装置，其特征在于：煤矿井下煤层钻孔造穴装置包括钻杆接头、传动轴、承压轴承、和壳体；壳体内设置“L”型的切割臂，切割臂的折弯处通过销轴固定在壳体上；传动轴一端与钻杆接头连接，另一端通过状态控制连杆与切割臂的一端活动连接，切割臂另一端设置在壳体的条形开口内；传动轴上设置复位弹簧。本发明煤矿井下煤层钻孔造穴装置的结构和使用方法简单，在较短时间内可增大钻孔直径。
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公开(公告)号：CN113266414B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202110647499.5
申请日：2021-06-10
申请人： 中煤科工集团西安研究院有限公司
摘要： 本发明公开了一种基于大直径定向钻孔的煤巷掘进瓦斯治理与通风方法，包括如下步骤：大直径定向钻孔：工作面巷道掘进前，利用已有巷道向待掘进巷道区域施工大直径定向钻孔；钻孔施工完毕后，对待掘进巷道区域进行煤层瓦斯预抽；掘进通风：巷道掘进初期，采取常规方式进行通风，待揭露第一个分支孔后，在该分支孔岩层段安装弯头，利用瓦斯抽采系统或辅助通风设备通过所述钻孔对掘进工作面实施通风。本发明实现了“一孔多用”、兼具“瓦斯预抽和掘进工作面通风”的功能，实现了通过单一大直径定向钻孔实施掘进工作面通风与条带煤层瓦斯抽采同步进行的目的。
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