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公开(公告)号：CN117211790A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311407921.5
申请日：2023-10-27
申请人： 华亭煤业集团有限责任公司 , 中国矿业大学
IPC分类号： E21C45/04
摘要： 本发明公开了一种射流割缝弱化端头悬空顶煤的实验系统及方法，实验系统包括端头悬空顶煤模拟部分、射流割缝部分和集中电控部分；端头悬空顶煤模拟部分包括试样升降台以及固定安装在试样升降台上的试样平台；射流割缝部分包括钻机升降台以及安装在钻机升降台上的钻机组件。本发明可针对射流割缝弱化综放工作面端头悬空顶煤进行实验研究，可通过改变割缝角度位置、推进速度、旋转速度、喷嘴型号及数量进行实验数据的记录、整理和计算，能够为利用射流破煤进行放顶煤工作面悬空顶煤强制放顶的相关理论和影响因素提供理论基础和数据支持。
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公开(公告)号：CN113504163B
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202110579823.4
申请日：2021-05-26
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种模拟煤矿采动裂隙中颗粒沉积行为的实验系统及方法，实验系统包括供风单元、供料单元、裂隙实验单元和数据采集单元。本发明利用供风单元模拟煤矿井下负压抽采工况、利用裂隙实验单元模拟煤矿井下采动裂隙，先通过断面扫描仪对扁平裂隙实验段进行断面扫描生成初始实验裂隙建模模型，再通过供风单元推动颗粒物进入扁平裂隙实验段，待扁平裂隙实验段前后两端的压差数据稳定在设定范围后，再进行断面扫描、生成二次实验裂隙建模模型，然后将二次实验裂隙建模模型与初始实验裂隙建模模型进行比对、确定滞留于扁平裂隙实验段内部的颗粒物的具体坐标位置和重量数据，可以为优化煤矿井下现场矿井瓦斯抽采工艺参数设计提供理论基础和实验数据。
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公开(公告)号：CN113431494B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202110880485.8
申请日：2021-08-02
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种直井周向扫略流态化采煤系统，包括煤层定向钻孔部分和流态化采煤部分。本发明的高压输运管包括利用电流变液或磁流变液特性、通过电极组件或电磁线圈组件控制呈刚性管状态或柔性管状态的水力切割段，在利用采煤竖井水力采煤和利用煤层底部的运煤巷道输运煤炭上井技术方案的基础上，利用定向钻技术对应采煤竖井自地面施工开拓沿煤层走向直线延伸的煤层定向钻孔、并将煤层定向钻孔作为水力切割段伸入煤层的长度基础，采用输运管弯折装置配合控制电极组件或电磁线圈组件的方式使水力切割段弯折并通过自进式牵引喷头牵引进入煤层定向钻孔，能够实现大大提高地面钻孔采煤单个钻井的采煤区域范围。
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公开(公告)号：CN113504163A
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202110579823.4
申请日：2021-05-26
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种模拟煤矿采动裂隙中颗粒沉积行为的实验系统及方法，实验系统包括供风单元、供料单元、裂隙实验单元和数据采集单元。本发明利用供风单元模拟煤矿井下负压抽采工况、利用裂隙实验单元模拟煤矿井下采动裂隙，先通过断面扫描仪对扁平裂隙实验段进行断面扫描生成初始实验裂隙建模模型，再通过供风单元推动颗粒物进入扁平裂隙实验段，待扁平裂隙实验段前后两端的压差数据稳定在设定范围后，再进行断面扫描、生成二次实验裂隙建模模型，然后将二次实验裂隙建模模型与初始实验裂隙建模模型进行比对、确定滞留于扁平裂隙实验段内部的颗粒物的具体坐标位置和重量数据，可以为优化煤矿井下现场矿井瓦斯抽采工艺参数设计提供理论基础和实验数据。
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公开(公告)号：CN117574646B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202311554869.6
申请日：2023-11-21
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F119/14 , G06F111/10
摘要： 本发明公开了一种锚杆锚索支护下综放顶煤卸压特性数值模拟方法，通过UDEC模拟软件建立数值模型，并建立锚杆和锚索对顶煤的支撑作用模拟分析模型，得出特厚煤层综放采煤锚杆锚索支护数值模拟效果，通过对比不同支护条件下下水平和垂直方向的影响范围，获得采用锚杆锚索支护条件下的特厚煤层综放顶煤卸压特性，可以为降低煤层与顶板离层、冒顶等隐患的发生几率以及提高回采率提供理论依据和数据支持。
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公开(公告)号：CN113338801A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110758090.0
申请日：2021-07-05
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种地面定向钻井流态化水力采煤方法，包括建井施工、水力采煤、煤岩混合物上井、平行接续采煤作业等步骤。本地面定向钻井流态化水力采煤方法以定向钻技术为基础，在相对于煤层倾斜走向的高端位置自地面利用钻采一体化装置的钻进机构Ⅰ和采煤定向钻杆向煤层打设定向采煤钻井，同时自地面利用钻吸一体化装置的钻进机构Ⅱ和吸煤定向钻杆向煤层打设定向吸煤钻井，然后通过钻采一体化装置对煤层进行水力切割，煤层钻井段底端位置与煤层贯通钻井段贯通后，被水力切割下的煤岩混合物进入煤层贯通钻井段、被泥浆泵泵压提升上井，能够在实现无作业人员井下作业的前提下降低煤炭开采成本，特别适用于对倾斜走向的松软煤层进行煤矿开采。
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公开(公告)号：CN117345237A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311407920.0
申请日：2023-10-27
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C41/18
摘要： 本发明公开了一种水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，利用水力掏煤和水力割缝交替联合作业对综放工作面端头顶煤进行弱化以实现精准控制放顶煤工作面端头悬空顶煤的最大悬空长度，先根据目标综放工作面煤层及其采空区的煤体和围岩的基础力学参数数据、内部孔隙率数据和裂隙分布数据进行建模和数值模拟，获得能够满足顶煤最大悬空长度符合目标要求的优选交替联合弱化顶煤技术参数后在矿井目标综放工作面现场进行“水力掏煤‑顶煤垮落‑水力割缝‑顶煤垮落”的工作面回采。本发明能够在实现有效弱化顶煤力学强度并控制顶煤最大悬空长度的前提下实现精准控制，特别适用于放顶煤工作面端头悬空顶煤的弱化垮落处理。
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公开(公告)号：CN116971777A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310949871.7
申请日：2023-07-31
申请人： 中国矿业大学 , 徐州泓和矿山科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种地面垂直钻井单井流态化采矿系统，包括水力开采及提升部分，水力开采及提升部分包括双壁高压输运管、水力破煤喷嘴和增压射流输运装置；双壁高压输运管是双层套管结构、包括输煤内管和高压输水外管，高压输水外管包括封堵底板，水力破煤喷嘴固定安装在高压输水外管的底部，水力破煤喷嘴的下方设有煤水混合物吸入口；增压射流输运装置固定安装在输煤内管的底端，增压射流输运装置自下而上包括同轴设置的射流喷嘴、喉管段和扩散管段，与煤水混合物吸入口密闭连通的返渣通道与喉管段连通。本发明通过双壁高压输运管进行水力开采的同时稳定提升煤水混合物，可实现降低煤炭开采成本，特别适用于对松软煤层进行开采。
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公开(公告)号：CN113464136B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202110757439.9
申请日：2021-07-05
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种地面定向钻井与井下巷道联用的流态化采煤系统及方法，采煤系统包括定向钻井水力采煤部分、注浆充填部分和井下输运巷道部分；定向钻井水力采煤部分包括定向采煤钻井、采煤定向钻杆和钻采充一体化装置；井下输运巷道部分包括底巷道、漏煤通道和滤水筛板。本发明以定向钻技术为基础、并利用沿倾斜煤层走向的势能，通过钻采充一体化装置进行水力采煤过程中采用安装滤水筛板的方式减缓煤层钻井段内的煤岩混合物的流速，通过钻采充一体化装置进行注浆充填过程中撤除滤水筛板，可使整个煤层钻井段内始终不形成整体连贯的采空区、进而可以实现降低煤层顶板断裂塌陷的几率，特别适用于对倾斜走向的松软煤层进行煤矿开采。
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公开(公告)号：CN117345237B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202311407920.0
申请日：2023-10-27
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C41/18
摘要： 本发明公开了一种水力掏煤与割缝联合的采煤工作面端头悬空顶煤落放方法，利用水力掏煤和水力割缝交替联合作业对综放工作面端头顶煤进行弱化以实现精准控制放顶煤工作面端头悬空顶煤的最大悬空长度，先根据目标综放工作面煤层及其采空区的煤体和围岩的基础力学参数数据、内部孔隙率数据和裂隙分布数据进行建模和数值模拟，获得能够满足顶煤最大悬空长度符合目标要求的优选交替联合弱化顶煤技术参数后在矿井目标综放工作面现场进行“水力掏煤‑顶煤垮落‑水力割缝‑顶煤垮落”的工作面回采。本发明能够在实现有效弱化顶煤力学强度并控制顶煤最大悬空长度的前提下实现精准控制，特别适用于放顶煤工作面端头悬空顶煤的弱化垮落处理。
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