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公开(公告)号：CN105134284B
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201510480831.8
申请日：2015-08-03
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B36/001 , E21B17/02 , E21B43/243 , E21F7/00
Abstract: 一种基于水平定向钻孔液氮循环冻融增透抽采瓦斯方法，首先在进风巷或回风巷、低位巷、高位巷施工一个主钻孔，钻头到达煤层预定目标位置后，顺煤层水平方向均布定向施工多个分支钻孔，对煤层实施注水，然后开启阀门向主钻孔内灌注液氮，注入煤层分支钻孔及周围的水迅速冷冻，通过测温孔监测预增透区域平均温度降到‑2℃以下时停止注氮。煤体在水相变冻胀力、液氮气化膨胀力以及微孔液体流动渗透压共同作用下，促使宏观裂隙和微观裂隙扩展联通，构成裂隙网，增加煤层透气性。注入液氮结束后进行瓦斯抽采。可根据瓦斯抽采效果变化，对钻孔进行多次重复注水、注入液氮作业，达到增加钻孔周围煤层透气性，实现瓦斯快速高效抽采的目的。
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公开(公告)号：CN106285681A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610997771.1
申请日：2016-11-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21C41/18
CPC classification number: E21C41/18
Abstract: 一种坚硬煤层顶板致裂装置及方法，主要适用于硬度大、强度高且结构致密的采空区坚硬顶板致裂。首先向坚硬顶板施工致裂钻孔和监测钻孔至设定深度，将外置定点致裂装置的注水管送入两端采用超耐压封孔器密封的致裂钻孔内。将频率为6Hz的压力水经定点致裂装置内的出水口与静态破碎剂均匀混合成浆液，若温度监测装置监测到温度上升时，停止注水；当温度下降至初始温度时，开展脉动水力压裂作业，依靠不同频率压力水的“水击”和“水楔”作用，使岩层作用区域产生累积交变损伤。动态压裂过程中，实时监测致裂钻孔外接电子压力表的数值波动，若压力数值大幅降低且监测钻孔内有水流出，停止压裂作业。该方法成本低，操作简单，可有效提高顶板致裂效率。
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公开(公告)号：CN105971660A
公开(公告)日：2016-09-28
申请号：CN201610292288.3
申请日：2016-05-05
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21F7/00 , E21B43/2405 , E21B43/26
Abstract: 本发明公开了一种超声波空化与水力压裂联合激励煤层气抽采方法，首先在工作面进风巷或回风巷施工一个主钻孔和一个监测钻孔，主钻孔内的钻头到达煤层预定目标位置后，将内置超声波换能器的钢管送入主钻孔，并采用常规注浆方法对主钻孔进行耐高压封孔，封孔完成后打开超声波发生器，向煤层持续发射频率为20～25kHz的低频率超声波；1～2h后启动水力压裂设备对主钻孔进行水力压裂作业；进行煤层水力压裂的同时保持超声波的功率不变，将超声波频率调节至30～35kHz；待监测钻孔有水流出或者注水泵压力突然下降时停止水力压裂，此时保持超声波的频率和功率不变，继续向煤层发射超声波，30min后关闭超声波发生器。本发明煤层增透方法无污染、成本低、效果好。
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公开(公告)号：CN104265354B
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201410386481.4
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种低透气性煤层水力相变致裂强化瓦斯抽采方法，将常温的水通过钻孔注入煤层，注水结束后关闭阀门；然后通过制冷冻结技术对注水钻孔周围煤层进行冻结，冻结过程中煤层裂隙中的自由水逐渐由液态转化为固态，水在相变过程中体积膨胀9.1％，对煤体产生膨胀破坏，促进煤体内部裂隙的产生和扩展；冻结结束后，煤层吸收井下环境热量逐渐融解，融解过程中进一步提高煤体孔隙贯通和裂隙的扩展，增强相变致裂的效果。冻融结束后将注水孔与瓦斯抽采管路连接进行瓦斯抽采、或者在相变致裂区域向煤层实施瓦斯抽采钻孔进行瓦斯抽采。抽采过程中，根据瓦斯抽采效果变化，可以对钻孔进行重复水力相变致裂，达到提高煤层透气性和高效抽采瓦斯的目的。
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公开(公告)号：CN103541710B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310483277.X
申请日：2013-10-16
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B43/261 , E21B43/295
Abstract: 一种煤矿井下气液两相交替相驱压裂煤体强化瓦斯抽采方法，在本煤层或穿层中施工压裂钻孔、导水孔，对两个钻孔进行耐高压封孔；连接压裂设备，以不超过3MPa的压力水注入压裂钻孔，对压裂钻孔实施水力压裂10min后关闭水泵，停止水力压裂；开启气体增压器对压裂钻孔进行气相压裂，压力达到3MPa时，关闭气体增压器，停止气相压裂；如此重复多次，当距离压裂钻孔一侧的导水孔出现水流出时，停止水力压裂，继续气相压裂，当导水孔水流停止，或有气体涌出时，结束气相压裂；对压裂钻孔和导水孔联入瓦斯抽采管网，进行瓦斯抽采。该方法有效解决了单一水力压裂后水分残留阻碍瓦斯释放和解析的问题，使得煤体内部裂隙发育更为充分，提高了煤层透气性和瓦斯抽采效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105136837A
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201510444636.X
申请日：2015-07-24
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N25/00
CPC classification number: G01N25/00
Abstract: 本发明公开了一种煤岩样品液氮循环冻融增透模拟试验系统及方法，该试验系统包括冻融装置、数据采集系统和煤岩样品，冻融装置包括液氮冻融试验箱和自增压液氮罐，煤岩样品放置在液氮冻融试验箱内，液氮冻融试验箱通过液氮供给管路连接自增压液氮罐，所述液氮供给管路包括三通接头，三通接头连接分别液氮冻融试验箱、自增压液氮罐和液氮增压管，所述数据采集系统包括高频压力传感器、低温应变片和温度传感器探头；该试验方法多次重复液氮冻融循环，考察不同冻融变量条件下对煤岩样品的应变和温度影响规律。本发明可模拟液氮循环冻融增透煤体或岩体的过程，为液氮循环冻融增透煤岩体抽采瓦斯或页岩气提供了一种可实现的实验平台。
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公开(公告)号：CN102953752B
公开(公告)日：2015-06-17
申请号：CN201210421917.X
申请日：2012-10-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种含水瓦斯抽采钻孔密封方法，适用于在含水量较大的瓦斯抽采钻孔内进行钻孔密封作业。将多段瓦斯抽采管连接为一体，在距离瓦斯抽采管前端2m处绑住聚氨酯反应袋，聚氨酯反应袋内材料充分混合后，将瓦斯抽采管迅速送入含水钻孔内。送入第二批聚氨酯反应袋到距离钻孔孔口1m处。待聚氨酯反应袋内材料充分反应后，向两批聚氨酯反应袋中间的钻孔空间内，风吹入吸水树脂材料，其与钻孔空间内的大量水反应，生成充满钻孔空间的液固两相黏胶体，对含水瓦斯抽采钻孔进行密封，实现了含水瓦斯抽采钻孔的有效密封，解决了含水瓦斯抽采钻孔密封困难的问题，操作简单，成本低，效果好。
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公开(公告)号：CN103397900B
公开(公告)日：2015-06-10
申请号：CN201310303328.6
申请日：2013-07-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种多孔协同压抽一体化瓦斯抽采方法，适用于高瓦斯低透气性煤层进行的瓦斯抽采作业。首先在巷帮上按行列间距向煤层中均匀交替施工多个压裂孔和瓦斯抽采孔。按能承受的最小压力为20MPa的要求对所有压裂孔进行封孔，并按常规方法对所有瓦斯抽采孔进行封孔。将压裂孔相邻的瓦斯抽采孔与井下瓦斯抽采管路连接。逐一采用气液两相流压裂介质对每个压裂孔进行压裂，压裂的同时，对该压裂孔相邻的所有瓦斯抽采孔进行瓦斯抽采，实现多孔协同压抽一体化瓦斯抽采。本发明施工成本低、效果好，具有广泛实用性。
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公开(公告)号：CN103993902A
公开(公告)日：2014-08-20
申请号：CN201410218548.3
申请日：2014-05-22
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法，包括瓦斯抽采管、注浆管、回浆管、聚氨酯反应袋。在瓦斯抽采管上相隔15m的位置绑定两批聚氨酯反应袋，挤压聚氨酯反应袋，待其充分混合后，将抽采管送入钻孔内，使第二批聚氨酯反应袋距离孔口1m位置。通过注浆管向两批聚氨酯之间的空间注入稀浆，待回浆管回浆后，停止注浆；半小时后，继续通过注浆管注入稠浆，回浆管回浆后，停止注浆并关闭注浆管和回浆管阀门，完成封孔过程。第一次注入的稀浆渗透性强，能够最大限度地渗透入到钻孔周围的裂隙中，有效封堵裂隙。第二次注入的稠浆渗透性弱，凝固后保持一种柔性可变形膏体状态，能够有效地充填在封孔空间内，适应钻孔变形，从而实现对钻孔内和钻孔周围裂隙的有效封堵，可显著提高瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN102953752A
公开(公告)日：2013-03-06
申请号：CN201210421917.X
申请日：2012-10-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种含水瓦斯抽采钻孔密封方法，适用于在含水量较大的瓦斯抽采钻孔内进行钻孔密封作业。将多段瓦斯抽采管连接为一体，在距离瓦斯抽采管前端2m处绑住聚氨酯反应袋，聚氨酯反应袋内材料充分混合后，将瓦斯抽采管迅速送入含水钻孔内。送入第二批聚氨酯反应袋到距离钻孔孔口1m处。待聚氨酯反应袋内材料充分反应后，向两批聚氨酯反应袋中间的钻孔空间内，风吹入吸水树脂材料，其与钻孔空间内的大量水反应，生成充满钻孔空间的液固两相黏胶体，对含水瓦斯抽采钻孔进行密封，实现了含水瓦斯抽采钻孔的有效密封，解决了含水瓦斯抽采钻孔密封困难的问题，操作简单，成本低，效果好。
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