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公开(公告)号：CN115163172A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210954365.2
申请日：2022-08-10
Applicant: 河南理工大学
IPC: E21F7/00 , E21B43/00 , E21B43/30 , E21B7/04 , E21B43/26 , E21B43/114 , E21D9/14 , E21F1/00 , E21F1/10
Abstract: 本发明公开了一种瓦斯隧道超前预抽快速揭煤方法，通过煤层瓦斯含量预估抽采时间，确定超前预抽距离L；在掌子面距煤层L处左线右线之间设定导硐通道及两个反向风门，在导硐风门之间布置钻孔，使用定向钻机从岩层中打孔，到达煤层后沿煤层走向钻进。钻孔到达隧道揭煤防突区域后，使用磨料空气射流进行割缝；割缝完成后对煤层瓦斯进行抽采，监测抽采出的瓦斯量，直至煤层剩余瓦斯含量不超过8m3/t，则无突出风险，隧道瓦斯超前预抽完成。此方法通过瓦斯超前预抽，可以节省隧道揭煤防突中的瓦斯抽采时间，当掘进至传统隧道揭煤防突施工位置时，只需对煤层突出危险性进行预测，可以缩短隧道揭煤的工期。
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公开(公告)号：CN116641722A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310764198.X
申请日：2023-06-27
Applicant: 河南理工大学
Inventor： 刘勇 , 魏建平 , 陈长江 , 张慧栋 , 黄飞 , 李树清 , 张宏图 , 徐向宇 , 张志康 , 李兴 , 高梦雅 , 南勤聪 , 校朋伟 , 王定祥 , 何培昂 , 付睿 , 王涛
Abstract: 本发明属于隧道掘进技术领域，涉及利用粒子冲击和低压磨料射流协同破岩的无刀具隧道掘进机，包括空气压缩机、高压储气瓶、磨料罐、低压磨料空气射流喷嘴、真空泵、粒子仓、钻臂、液压系统、除渣系统、控制室等。利用全站仪定位测量，通过激光导向和传感棱镜测定设备坐标参数输入电脑确定相对位置，控制钻臂按照预设方案自动校准及进行低压磨料空气射流破岩切缝，卸载围岩局部应力，再控制钻臂进行高速钢珠粒子冲击破岩。在冲击破岩的间隙进行粒子装填及抽真空的准备工作，并通过转齿实现粒子加速管的替换使用。最后通过铲斗及星轮把碎石、钢珠粒子和磨料输送到传送带，通过震动筛网和磁性传送带回收磨料和钢珠粒子，实现无刀具隧道掘进。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116537866A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310627030.4
申请日：2023-05-31
Applicant: 河南理工大学
Inventor： 王登科 , 朱熹 , 尹彦波 , 袁修竹 , 白云 , 黄超 , 曹塘根 , 向航宇 , 陈聪 , 张宏图 , 夏玉玲 , 陈旭 , 蒋志刚 , 秦亚光 , 刘淑敏 , 李学龙 , 刘义鑫 , 王小兵 , 黄飞 , 张平
Abstract: 本发明公开了一种穿层钻孔封隔一体化煤层瓦斯抽采方法，注浆前在封孔段周边的煤岩层中设置割缝，使各割缝均连通瓦斯抽采孔的封孔段；割缝的最佳数量按以下步骤确定：第一步骤是制作注浆煤岩试样；第二步骤是加载后CT扫描；第三步骤是图片处理得到裂隙率；第四步骤是利用Origin软件通过曲线拟合得到渗透率与割缝数量的关系公式即公式二，以及裂隙率与割缝数量的关系公式即公式三；第五步骤是确定最佳割缝数量。发明人设定了由割缝数量与现场注浆煤岩层的裂隙率和渗透率的关系来确定割缝数量的技术思路，通过确定合适的钻孔注浆段割缝数量，兼顾注浆封堵效果与注浆层结构强度，实现相对最好的瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN115949452A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202310074674.5
申请日：2023-02-07
Applicant: 河南理工大学
IPC: E21F7/00 , E21B21/00 , E21B43/114 , E21B43/119 , E21B43/26
Abstract: 本发明属于煤层瓦斯抽采及卸压增透技术领域，尤其涉及一种循环筛管清洗与煤层增透装置及增透方法，该装置包括水箱、柱塞泵、软管卷盘、射孔器、自进式旋转钻头，本发明利用自进式旋转钻头提供前进动力携带射孔器到达塌孔位置后，提高水射流压力，固定杆张开固定射孔器，水射流经由射孔器径向喷嘴加速后冲洗筛管孔的煤渣以及筛管外壁与钻孔壁之间的煤渣，并冲蚀煤体，重新构建瓦斯运移缝网；采用循环筛管清洗与煤层增透装置对坍塌的钻孔进行修复，一方面可以循环对筛管孔中的煤渣以及筛管外壁与钻孔壁之间的煤渣进行冲洗，疏通瓦斯运移通道；另一方面可以循环对坍塌的煤体进行冲孔，重新构筑瓦斯运移缝网，进行卸压增透，提高瓦斯抽采效率。
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公开(公告)号：CN115163172B
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202210954365.2
申请日：2022-08-10
Applicant: 河南理工大学
IPC: E21F7/00 , E21B43/00 , E21B43/30 , E21B7/04 , E21B43/26 , E21B43/114 , E21D9/14 , E21F1/00 , E21F1/10
Abstract: 本发明公开了一种瓦斯隧道超前预抽快速揭煤方法，通过煤层瓦斯含量预估抽采时间，确定超前预抽距离L；在掌子面距煤层L处左线右线之间设定导硐通道及两个反向风门，在导硐风门之间布置钻孔，使用定向钻机从岩层中打孔，到达煤层后沿煤层走向钻进。钻孔到达隧道揭煤防突区域后，使用磨料空气射流进行割缝；割缝完成后对煤层瓦斯进行抽采，监测抽采出的瓦斯量，直至煤层剩余瓦斯含量不超过8m3/t，则无突出风险，隧道瓦斯超前预抽完成。此方法通过瓦斯超前预抽，可以节省隧道揭煤防突中的瓦斯抽采时间，当掘进至传统隧道揭煤防突施工位置时，只需对煤层突出危险性进行预测，可以缩短隧道揭煤的工期。
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公开(公告)号：CN116658196A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310764218.3
申请日：2023-06-27
Applicant: 河南理工大学
Abstract: 本发明属于岩石隧道掘进技术领域，具体公开一种利用磨料空气射流破岩的隧道掘进装置，包括空气压缩机、高压储气瓶、磨料罐、旋转连接体、可拆卸转换钻杆、伸缩臂、液压系统、除渣系统、控制室等，本发明利用已混合的高压磨料空气为介质，通过可拆卸转换钻杆的后置laval喷嘴对隧道截面进行切槽，后对每块已切槽岩石中心进行钻孔。钻孔完成后，取下后置喷头，换上侧切转换盖，将钻头伸进钻孔进行岩块整体的旋转切割。切割完成后，控制取芯铲斗将岩块铲出，放于传送带上运出，实现隧道掘进，提高混合磨料气体的动能，使破岩速率提升，提高隧道掘进作业效率；能量利用率高，解决了硬岩掘进中刀具磨损快的难题，降低了隧道掘进成本。
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公开(公告)号：CN116291528A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310265848.6
申请日：2023-03-20
Applicant: 河南理工大学
IPC: E21D9/10
Abstract: 本发明公开了一种隧道硬岩超前预处理方法，通过隧道掘进机进尺速度与岩层类型预估超前处理时间T、超前处理距离L；在距硬岩L处左线右线之间设置导硐通道，在导硐之间布置钻孔，使用定向钻机从导硐开始向岩层中打孔，到达硬岩岩层后按设计孔位钻进。钻孔贯穿硬岩区域后，使用射流造缝装置对岩石进行割缝；割缝完成后采用水力压裂装置对岩石进行压裂，通过钻孔布置、调整水压参数控制裂缝扩展深度D，使钻孔之间裂缝相互贯通，对减小隧道掘进机能耗，提高隧道掘进效率，缩短隧道掘进工期等方面有明显优势。
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