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公开(公告)号：CN114719455B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202210491082.9
申请日：2022-05-07
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于不同相态CO2的定向层位式地热强化开采方法，从地面向干热岩储层钻设竖井，在竖井同一侧依次钻设第一水平钻井、第二水平钻井和第三水平钻井，并在第二和第三水平钻井内均布设定向孔洞，其在后续CO2流体相变致裂时起到导向作用，接着布设多相态CO2地热开采系统。这种单井“注入‑提热”过程可有效提高地热开采效率；利用液态CO2注入地热层时受热后相变膨胀致裂增加体积改造范围，此时CO2气体变成处于超临界状态的CO2流体，使超临界状态的CO2流体与地热层换热，最后超临界状态的CO2流体进入换热器内进行换热降温，使其提取的热量用于发电装置进行发电，从而有效保证地热资源开采后的换热效率，提高地热资源的整体开采效率。
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公开(公告)号：CN113504087B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202110709997.8
申请日：2021-06-25
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种用于实验室的矿山散体试样制备方法，首先进行散体试样各物料级配关系的确定，筛出所需粒径范围内的各级物料，并称取指定级配关系下各级物料的质量，将称量好的各级物料倒入混合箱，加水后并用高速匀浆机搅拌至浆体，最后装入模具中制备试样。具体制备包括步骤S1：确定物料颗粒成分；步骤S2：确定“土石”粒径分界值；步骤S3：确定散体试样组分颗粒的最大粒径；步骤S4：确定颗粒级配关系；步骤S5：求算散体分形维数；步骤S6：判定级配关系的合理性；步骤S7：筛分并称取石、沙、土颗粒；步骤S8：混合物料，制备试样；步骤S9：检测散体试样质量。给出的一套完整合理的散体试样制备方案，为相关实验室研究的开展提供试样的指导支持。
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公开(公告)号：CN114412418B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210072377.2
申请日：2022-01-21
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种用于叠置煤层气藏多向闭环抽采煤层气的方法，先在叠置煤层气藏形成水平井和四个抽采井；在水平井和各个抽采井布设闭环抽采系统；然后将气化剂依次注入水平井的四个水平段，通过气化反应会产生大量辐射热和CO2气体，产生裂隙网络，裂隙网络将上煤层、岩层和下煤层进行连通，并在煤体升温降低CH4气体吸附性和CO2气体竞争吸附的双重作用下，使得上煤层和下煤层内的CH4气体快速解吸；气化反应后的CO2气体经过分离后与发电产生的CO2气体可再次注入上煤层中，再次通过CO2吸附性能促进CH4气体的驱替，整个工作流程形成一个闭环，同时开采出的CH4气体通过CH4发电机组转化成电能进行的后续利用，实现了煤层气资源的高效开采与利用。
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公开(公告)号：CN114412419B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210072385.7
申请日：2022-01-21
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种叠置煤层气藏高效闭环抽采的方法，先在叠置煤层气藏形成水平井和抽采井；在水平井和抽采井布设闭环抽采系统；然后将气化剂注入水平井的水平段，通过气化反应会产生大量辐射热和CO2气体，产生裂隙网络，裂隙网络将上煤层、岩层和下煤层进行连通，并在煤体升温降低CH4气体吸附性和CO2气体竞争吸附的双重作用下，使得上煤层和下煤层内的CH4气体快速解吸；气化反应后的CO2气体经过分离后与发电产生的CO2气体可再次注入上煤层中，再次通过CO2吸附性能促进CH4气体的驱替，整个工作流程形成一个闭环，同时开采出的CH4气体通过CH4发电机组转化成电能进行的后续利用，实现了煤层气资源的高效开采与利用。
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公开(公告)号：CN113236366B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202110711040.7
申请日：2021-06-25
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种水害风险低场核磁共振立体监测方法，适用于城市地下空间或隧道施工过程中突水、突泥等水害预警及隧道开通后运行中位移沉降及可见风险的全生命周期三维立体监测与预警。施工阶段首先在地下空间或隧道施工掌子面钻取不同角度的钻孔并获得岩心，得到围岩的岩性并判断前方有无构造带；向钻孔内送入低场核磁共振微缩传感器进行测量，利用获得的核磁水信号及围岩岩性，构建诱发水害的预警阈值和安全评估准则。地下空间或隧道施工完成后，布置四周钻孔并预埋低场核磁共振微缩传感器，配合巡检摄像头及光纤应变传感器，利用5G信号对四周围岩内水的空间分布、位移沉降及可见风险进行实时监测，有效保障了隧道的安全运行。
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公开(公告)号：CN114415260A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210059808.1
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
IPC分类号： G01V11/00
摘要： 本发明公开了一种采空区上方水库突水事故的探测及评估方法，先确定不同钻进路径的角度，并且每个钻进路径内均获取不同深度的岩心，然后对获取的岩心分别通过低场核磁共振技术、3D‑XRM技术、水滴接触方法和电法仪获得岩心内的孔隙分布、润湿性以及电阻率，从微观上揭示了孔隙结构、亲水性及阻抗能力间的耦合关系，并说明了水力梯度驱使作用下岩心内部水量空间分布及潜在运移路径，为相应疏水措施提供数据；同时结合地质数据及不同深度岩心的相关特征参量，构建流‑固‑力时空协同耦合模型，通过对比不同深度岩心的力学强度与有效水应力的大小关系，确立顶板发生水害的预警阈值和评估准则，为采空区上方水库发生突水事故的精准预测提供数据支撑。
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公开(公告)号：CN114412448A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210065578.X
申请日：2022-01-20
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B47/01 , E21B47/092 , E21F7/00 , E21F17/18
摘要： 本发明公开了一种基于核磁共振的煤储层结构测试随钻探头及测试方法，在钻孔过程中实时通过核磁探头对钻孔周围的煤体进行核磁探测，完成钻孔施工后即实现一次核磁探测过程，然后该钻孔能用于后续瓦斯抽采，这种一次钻孔具有多种作用的方式，一方面减少额外钻设多个钻孔；另一方面可通过核磁测试手段对钻进和退钻过程中分别进行核磁探测，实现实时原位煤层的无损监测，并大幅提升数据有效性及可信度；最后，分别将钻进时获得的多个核磁弛豫信息形成集合，及退钻时获得的多个核磁弛豫信息形成集合，通过设定的标准进行判断，最终能确定钻孔周围的煤层孔隙结构是否因钻孔卸压发生变化，进而根据变化情况及时采取相应措施，保证后续煤层开采的安全性。
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公开(公告)号：CN114412419A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210072385.7
申请日：2022-01-21
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种叠置煤层气藏高效闭环抽采的方法，先在叠置煤层气藏形成水平井和抽采井；在水平井和抽采井布设闭环抽采系统；然后将气化剂注入水平井的水平段，通过气化反应会产生大量辐射热和CO2气体，产生裂隙网络，裂隙网络将上煤层、岩层和下煤层进行连通，并在煤体升温降低CH4气体吸附性和CO2气体竞争吸附的双重作用下，使得上煤层和下煤层内的CH4气体快速解吸；气化反应后的CO2气体经过分离后与发电产生的CO2气体可再次注入上煤层中，再次通过CO2吸附性能促进CH4气体的驱替，整个工作流程形成一个闭环，同时开采出的CH4气体通过CH4发电机组转化成电能进行的后续利用，实现了煤层气资源的高效开采与利用。
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公开(公告)号：CN114264791A
公开(公告)日：2022-04-01
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：CN111980651B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202010721704.3
申请日：2020-07-24
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/26 , E21B7/04 , E21B43/116 , E21B33/12 , E21F7/00
摘要： 本发明公开了一种水平井低温流体分级致裂方法，先采用射孔枪预制出三个裂缝区，然后通过水管注水使水压封堵器充起，从而形成三个密封压裂室；向三个密封压裂室内注满过冷水，最后将低温流体依次流经三个密封压裂室内的内螺纹换热管和外螺纹换热管，在低温流体流经各个密封压裂室时，各个密封压裂室内的过冷水与低温流体发生热交换，此时过冷水的温度快速下降，使水相变成冰体积增大，从而利用其冰胀力对各个密封压裂室进行压裂，持续一定时间后，停止并多次循环，完成过冷水冰胀致裂过程；不仅能有效保证煤岩体的致裂效果及降低水力压裂所需的高压，而且由于过冷水无化学剂添加，因此泄漏后不会对周围环境造成污染。
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