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公开(公告)号：CN107816317B
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201711174419.9
申请日：2017-11-22
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种高压电脉冲与机械钻相协同的快速钻进装置及方法，适用于煤矿井下长钻孔的快速钻进，装置主要由高压电脉冲发生器、针状正电极、针状负电极、弹簧、固定塞、绝缘套管、钻头、螺旋钻杆、钻机、压线鼻子组成。首先，利用高压电脉冲发生器产生高压电，通过针状正电极和针状负电极对煤层进行放电，产生巨大的能量直接作用在煤体上，在煤体中形成裂缝，再启动钻机，利用螺旋钻杆进行钻进。本发明利用高压电脉冲与螺旋钻进相协同的方法进行钻进，利用电脉冲产生的能量直接作用在煤体上，在钻头前方的煤体上产生大量裂纹，从而降低了机械钻进的阻力，能有效解决钻进速度慢和深孔钻进困难的问题。
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公开(公告)号：CN109162755A
公开(公告)日：2019-01-08
申请号：CN201811054978.0
申请日：2018-09-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种电脉冲与注浆加固相结合的石门揭煤方法，该方法包括：由揭煤工作面向煤层施工钻孔，将放电电极和高压电缆送入钻孔后向钻孔内注入水；通过防爆高压电脉冲发生器和放电电极向钻孔中的水放电，形成强大的冲击波，使煤体产生裂隙，促进了瓦斯解吸，多次放电结束后将钻孔连入瓦斯抽采管路；然后向煤层中注入水泥浆液，增强煤体力学强度，使煤层得到加固，最后完成揭煤。本发明将电脉冲致裂与注浆加固的方法相结合，不仅提高了煤层的孔隙率、渗透率，促进了瓦斯的解吸，有效预防了煤与瓦斯突出的危险性，而且对煤层进行了加固，有利于提高石门揭煤的安全性。
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公开(公告)号：CN109001418A
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201810403677.8
申请日：2018-04-28
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N33/22
Abstract: 本发明公开了一种含水煤体解堵能力测试装置及测试方法，测试装置包括煤样夹持部分、温度采集控制部分、蒸汽冷凝回流部分、介质供入部分、集气部分、集水部分；测试时，首先向煤体试样注入水分进行水饱和，然后测试重力作用下的自然排水量，最后通过注入气体介质计量注气排水量，先计算总注水量与自然排水量的差值，然后计算注气排水量与该差值的比率，以该比率作为评估煤层解堵能力的排放比指标。可以实现评估不同煤层煤质煤体的注气解堵能力，也可以实现针对同一煤芯试样测试并计算不同的驱替压力气体的排放比指标，进而得到不同的驱替压力气体对注气解堵能力的影响规律，进而为煤矿现场的高压气体驱替煤层水分作业提供基础数据支持和理论指导。
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公开(公告)号：CN105370257B
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201510753634.9
申请日：2015-11-06
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26
Abstract: 一种煤层气井高功率电爆震辅助水力压裂增产方法，适用于低透气性煤层的煤层气井开采领域。首先从地面向煤层施工垂直压裂井，然后将安装在压裂管前端的高压电脉冲装置送至煤层位置，封闭压裂井，通过高压泵站向压裂井内注水，达到设定水压后，利用高压电脉冲装置放电，对煤层实施高功率电爆震辅助水力压裂，之后对压裂井进行煤层气抽采。通过将水力压裂和高压电脉冲有机结合起来，在水力压裂的基础上，利用高压电脉冲装置放电产生的高能量，在压裂液中形成冲击波，有效地增加煤层内裂缝数量，为煤层气流动创造良好条件，可以使煤体透气性系数可提高200‑400倍，有效增加了煤层气的产量，其方法简单，安全可靠，在煤层气井增产方面具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN107100663A
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201710301504.0
申请日：2017-05-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00 , E21B47/00 , E21B47/002
CPC classification number: E21B47/00 , E21B47/0002 , E21F7/00
Abstract: 一种煤矿瓦斯的精准抽采方法，适用于提高煤矿瓦斯抽采设计与施工的准确性，保证钻孔抽采效率。该方法首先利用陀螺仪和内窥摄像头探测抽采区域的煤层走向、倾向趋势和煤层厚度数据；然后，根据待抽采区域的瓦斯抽采达标要求，设计、施工并跟踪钻孔的轨迹，获得钻孔设计参数与钻孔实际轨迹参数的对应关系；其次，根据设计钻孔参数与实际钻孔参数的对应关系，调整开孔参数，以施工至预定钻孔位置；随后，将钻孔连接到抽采管路，观测钻孔瓦斯抽采流量和每米瓦斯抽采量；最后，根据调整后的钻孔施工参数和抽采数据，设计施工其他钻孔，钻孔施工完毕后，联网进行瓦斯抽采。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104481577B
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201410677249.6
申请日：2014-11-21
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种钻割排分一体化煤层物理化学联合增透系统及方法，属于松软煤层卸压的增透系统及方法。系统包括掺药射流发生装置、钻割排一体化装置以及水煤气分离装置三个部分。所述的掺药射流发生装置通过高压水泵与加药泵将高压水与化学试剂送入射流混合器进行充分混合，形成掺药射流；所述的钻割排一体化装置可实现打钻、割缝及孔内排渣一体化，减少割缝过程中堵孔的发生；所述的水煤气分离装置能够实现对割缝过程中喷出的水、煤渣及瓦斯混合物的充分分离，分离出的瓦斯进入抽采管道，水过滤后进入水箱，实现循环利用。该系统通过割缝卸除地应力和瓦斯压力，实现物理增透；在物理和化学增透的联合作用下，煤层透气性及瓦斯抽采效果显著提高。
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公开(公告)号：CN104389631B
公开(公告)日：2016-09-21
申请号：CN201410476691.2
申请日：2014-09-17
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种低透气性煤层割缝与压裂协同网络化增透方法，适用于高瓦斯低透气性煤层的区域瓦斯治理。增透方法：先按照网络化的布置方式在底抽巷交叉布置割缝钻孔与压裂钻孔孔位；对割缝钻孔实施高压水射流割缝，形成环形缝槽；再对压裂钻孔进行分段压裂，在煤层内形成裂隙网。本发明通过将割缝钻孔与压裂钻孔协同布置，利用割缝形成的缝槽控制压裂裂缝的扩展方向，分段分次压裂能够有效地增加煤层内的裂缝数量，为煤层内瓦斯流动和钻孔瓦斯抽采创造良好条件。压裂裂缝与缝槽连通后，在煤层内形成裂隙网络，钻孔周围煤体透气性系数可提高150‑400倍，单个钻孔瓦斯抽采有效影响范围可提高2‑4倍，钻孔瓦斯抽采量可增加3‑6倍，可有效的缩短高瓦斯突出煤层瓦斯预抽时间。
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公开(公告)号：CN103742115B
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201310700190.3
申请日：2013-12-18
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤矿井下压裂密封装置及方法，装置包括注水管、回浆管、前后聚氨酯封孔段、安全阀、伞式支撑装置总成、注浆管。伞式支撑装置总成由伞形支撑架、支撑管、滑动箍、活塞杆、活塞组成，其中支撑管上设置有导轨槽、安全阀，当伞式密封装置送入钻孔时，装置呈收缩状，便于装置送入钻孔。当注入初始压力为5MPa的高压水时，伞式支撑装置被打开，将活塞向前推，伞形支撑架撑开，穿刺到煤体中，高压水不断挤压封孔段，从而使伞形支撑架刺入煤体越深，当注水压力提高至≥15MPa时，压力水冲破安全阀，对钻孔实施压裂作业，大大提高了封孔段承压能力，同时提高了注水的压力，也提高压裂效果。其结构简单、易操作，承压能力高、密封效果好。
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公开(公告)号：CN104632270A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201510005776.7
申请日：2015-01-06
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B43/267 , E21B36/006 , E21B43/114 , E21B43/2405 , E21B43/26 , E21F7/00
Abstract: 本发明公开的一种振荡脉冲式高能气体压裂与注热交变抽采瓦斯方法，适用于微孔隙、低渗透、高吸附的煤层区域瓦斯治理。首先通过高能气体压裂技术在注热抽采孔中形成裂隙网络，再通过蒸汽发生器向注热抽采孔压入周期性变温的高压蒸汽，蒸汽通过自旋式振荡脉冲射流喷嘴形成振荡过热蒸汽，冲击加热煤体，二者交替进行。本发明克服了现有的单一增透技术的局限性，通过高能气体压裂煤体，显著增大单孔的扰动范围，形成的裂隙网络为过热蒸汽提供流动通道，而振荡变化的蒸汽温度和压力又促进了煤体裂隙的扩展和贯通，通过二者的交变协同作用，显著提高了瓦斯的解吸效率，实现瓦斯的高效抽采。
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公开(公告)号：CN104481575A
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201410621327.0
申请日：2014-11-06
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种热蒸汽驱替瓦斯提高瓦斯抽采效率的方法，适用于提高煤层气的抽采效率，特别是煤矿井下低透气性煤层瓦斯的抽放。首先在煤层内施工瓦斯抽采钻孔，将热蒸汽输送管路送入钻孔内部，并将管路引至钻孔外，连接截止阀；再将截止阀通过热蒸汽输送管路连接至防爆蒸汽发生器，在蒸汽发生器出口处安装蒸汽压力表和另外一个截止阀，在管道高度变低拐弯处安装汽水分离器，汽水分离器出水口连接疏水阀组；将安全阀用钢管安装至钻孔内；从瓦斯抽放干管引出抽放支管至瓦斯抽放钻孔，将钻孔密封，并关闭支管上的阀门；打开蒸汽输送管道上的阀门，向钻孔内注高温蒸汽；1小时后依次关闭蒸汽发生器和输送管道上的阀门，打开抽放支管上的阀门，进行瓦斯抽放。
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