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公开(公告)号：CN115199231A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210829328.9
申请日：2022-07-15
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种具有排渣、除尘、抽采一体化的防喷孔装置及方法，通过防喷主体中的甲烷浓度检测器监测瓦斯浓度，从而防爆型控制器能对钻孔内是否发生喷孔现象做出识别和判断，进而向工作人员发出声光警报，同时能控制电磁阀一和电磁阀二的快速开启和关闭，通过这种方式能使防喷主体从除尘及排渣模式快速切换至瓦斯抽采模式，在短时间内进行瓦斯的密闭抽采，从而实现由正常打钻到喷孔时的快速联动，此反应速度小于1s，解决了当前防喷装置面对快速喷孔瓦斯抽采反应不及时，进而大量涌入采掘工作面而造成瓦斯超限的难题。因此本发明可以有效防止打钻喷孔导致的瓦斯超限及喷孔伤人事故的发生，对高瓦斯和突出矿井瓦斯治理具有重要意义。
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公开(公告)号：CN115182713A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210972770.7
申请日：2022-08-15
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/30 , E21B43/116 , E21B33/134 , E21B33/13 , E21B21/00
摘要： 本发明公开了一种页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法，先采用大平台丛式井组作业模式，并对各个井采用大偏移距的三维水平井布设，能对地下储层进行横向与纵向上的立体加密，接着每个井采用密切割分段压裂与甲烷原位多级燃爆致裂相结合，其中一级燃爆产生的高温高压气体沿射孔孔道对地层进行压裂，提高孔深，扩大孔径，并能清除射孔压实；接着在后续完成分段密封后，二级燃爆继续对射孔孔道地层压裂，对新生裂缝进一步延伸，形成以射孔孔道主裂缝与多级燃爆分支裂缝相互交织的裂缝网络。本发明能将多种压裂技术联合应用，从而实现页岩储层的立体开发、提高单井改造压裂程度，减少施工流程及成本，最终达到提高储层动用程度及采收率的目的。
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公开(公告)号：CN114495432B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210060577.6
申请日：2022-01-19
申请人： 中国矿业大学 , 徐州矿务集团有限公司 , 新疆库车县夏阔坦矿业开发有限责任公司 , 江苏国能深井安全开采科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种煤层顶底板含氢流体灾害的监测预警方法，先获得顶底板岩层多个岩心，然后综合使用低场核磁共振技术、高压压汞法和电法仪对该位置的多个岩心进行测试，从微观层面上揭示煤层顶底板岩层的孔隙结构分布及水源空间分布特征；通过微震在线监测技术获得顶底板岩层破坏带发育及能量释放过程；采用深度学习方法将上述测试手段的各个岩心数据输入BP神经网络进行训练，使BP神经网络建立各个测试手段数据之间关系的数据模型，即构建流‑固‑力耦合模型，从而在后续未探测区域中仅需采用上述测试手段其中之一，进而获取该区域单一或几个独立数据输入该数据模型后，即能对未探测区域顶底板岩层的含氢流体的情况及灾害孕育程度进行预警提示。
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公开(公告)号：CN115163000A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210829420.5
申请日：2022-07-15
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于压风动力的打钻防喷孔装置及方法，在打钻过程中兼具快速排渣、清理粉尘及瓦斯快速抽采的功能，通过防喷主体中甲烷浓度检测仪监测瓦斯浓度，从而能对钻孔内是否发生喷孔现象做出识别和判断，进而向工作人员发出声光警报，接着工作人员能通过阀门启停按钮组实现气动蝶阀一和气动蝶阀二的快速开启和关闭，通过这种方式能使防喷主体从除尘及排渣模式快速切换至瓦斯抽采模式，在短时间内进行瓦斯的密闭抽采，解决了传统防喷装置机械式手动阀门启停过晚而造成的瓦斯抽采不及时，进而大量涌入采掘工作面而造成瓦斯超限的难题。此外，通过两个气动蝶阀的相互切换控制，关闭除尘管路阀门对整个防喷装置进行密封，提高了瓦斯抽采浓度。
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公开(公告)号：CN114508336B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210113980.0
申请日：2022-01-30
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明提供了一种用于松软煤层的钻孔、解卡和致裂一体装置及方法，装置：钻杆装配在钻机上，其出口端安装射流钻头，其入口端与低温泵出口连接；第一套液氮罐组中的多个第一液氮罐的出口通过第一供氮管路与低温泵的入口连接；第二套液氮罐组中的多个第二液氮罐的出口通过第二供氮管路与主供氮管路连接；第二液氮罐的底部设有加热器。方法：确定煤层钻孔位置和增透改造区域；在岩巷内布置钻孔、解卡和致裂一体装置；使第一套液氮罐组输出的液氮经低温泵加压后输送到射流钻头中，利用形成的高速液氮射流作用于煤层；封堵钻孔入口，利用液氮相变产生的高压流体压裂煤层，并在煤层内形成裂缝。该装置和方法能一体化的实现钻孔、解卡和致裂作业。
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公开(公告)号：CN114264791B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202111587834.3
申请日：2021-12-23
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种模拟井下煤层低温流体相变膨胀压的测定装置及方法，先通过边注入边排气的方式向密封圆筒内注入低温流体；为了获得低温流体液位在密封圆筒内的高度，通过对各个热电偶进行编号，从而通过对应编号热电偶测量的温度值能得到低温流体在密封圆筒内的高度，接着通过恒温水浴温控箱使水浴筒内的水温达到设定的温度值、且水温均匀无梯度；通过多次重复测试，能测量不同体积的低温流体在固定密闭容积内的膨胀压变化规律及临界压力大小、不同环境温度下等体积低温流体在固定密闭容积内的膨胀压变化规律及临界压力大小，最终实现对低温流体根据温度‑空间‑注入量对其相变膨胀压的变化情况进行测定，进而获得其相变膨胀压影响规律。
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公开(公告)号：CN114778405A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210327692.5
申请日：2022-03-30
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： G01N15/08 , G01N24/08 , G01N23/2251 , G06T7/00 , G06T7/11 , G06T7/136 , G06T7/62 , G06T17/00
摘要： 本发明公开了一种煤的全孔径分布测试方法，通过FIB‑SEM重构模型、蒙特卡罗随机游走算法模拟T2谱图、核磁共振测试T2谱图和低温N2吸附孔径分布曲线相结合进行分析，对煤样中渗流孔和吸附孔的形状进行分类，分别确定两种类型孔隙的几何形状因子和表面弛豫率，然后根据吸附孔和渗流孔各自的表面弛豫率和几何形状因子，得出该煤样的吸附孔分布和渗流孔分布，进而组成煤样的全孔径分布图，从而精准表征煤的孔隙结构；本发明弥补了现有核磁共振测试过程中，使用单一孔隙几何形状因子和表面弛豫率，不能精确求解样品孔径分布的缺陷(即由于煤中不同孔径范围的孔隙表面弛豫率不同会使得对应范围的孔径分布也不同)，有效提高了煤样全孔径分布测试的准确性。
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公开(公告)号：CN114544461A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210136463.5
申请日：2022-02-15
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： G01N15/08
摘要： 本发明公开了一种超临界CO2封存与损伤监测试验系统及方法，包括实现CO2由气态向超临界相态转变的超临界CO2制备系统、模拟深部原位储层温压环境的三轴岩心夹持器系统、回压系统、渗透率测试系统、调节管线与夹持器温度的温度控制系统、调节注入压力与夹持器轴围压的压力控制系统、真空系统、监测封存前后试样损伤程度的数据监测与采集系统与尾气处理系统；超临界CO2经恒速恒压泵注入夹持器内的试样中，通过渗透率测试系统与数据监测与采集系统从多角度实时监测超临界CO2不同封存条件下试样损伤的时空演变过程，并基于监测结果评价封存的安全性；本发明能模拟超临界CO2封存对储层的损伤作用，研究封存损伤机制，确定封存最优参数，获得封存最佳效果。
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公开(公告)号：CN113338889B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202110755593.2
申请日：2021-07-05
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于燃爆压裂和水力压裂相结合的页岩气促产方法，先打设燃爆压裂水平井，接着在燃爆压裂水平井内形成一个射孔裂隙并安装首个燃爆封孔器，并形成封孔段，若在设定时间内封孔段内达到爆炸所需值，则引发燃爆气体对射孔裂隙进行一次冲击压裂；若未达到爆炸所需值，则对封孔段内补充燃爆气体，然后完成一次燃爆压裂，然后重复上述过程通过后退式燃爆压裂使燃爆压裂水平井周围形成燃爆压裂裂隙网络并进行封孔；最后在燃爆压裂水平井下方打设水力压裂水平井，并采用后退式水力压裂的方法，使水力压裂水平井周围形成水力压裂裂缝区，且该裂缝区能与燃爆压裂裂隙网络相连通，此时通过水力压裂水平井对该页岩储层进行页岩气的抽采工作。
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公开(公告)号：CN114352253A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210018805.3
申请日：2022-01-09
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种页岩储层甲烷多重原位燃爆压裂方法，通过连续油管向井下的压裂工具投放气态助燃剂；提高注入压力使水力锚的锚爪向外伸出并嵌入井壁，并使封隔器膨胀并坐封在井壁上；对井筒内的甲烷‑气态助燃剂混合物进行电击点火，使其在当前压裂井段内发生原位燃爆；将压裂工具重新下放到压裂井段的末端，实施重复燃爆压裂；利用超临界CO2将固态助燃剂颗粒输送到所形成的复杂裂缝内；通过井筒和复杂裂缝内甲烷多重原位燃爆的作用形成更大尺度的复杂缝网；持续进行甲烷原位燃爆压裂，直至在页岩储层内形成高度复杂的立体裂缝网络；依次完成各压裂井段的压裂作业，在井筒不同位置产生多组复杂立体裂缝网络。该方法能实现页岩气等非常规天然气的高效开发。
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