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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：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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公开(公告)号：CN104453827A
公开(公告)日：2015-03-25
申请号：CN201410621499.8
申请日：2014-11-06
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26
CPC classification number: E21B43/26
Abstract: 一种高能电爆震提高煤层透气性的方法，适用于提高煤矿低透气性煤层的透气性和瓦斯抽采效果。首先在需要进行瓦斯抽放的煤层内施工瓦斯抽采钻孔；将电爆震放电装置送入瓦斯抽采钻孔；用封孔装置将瓦斯抽采钻孔密封，从封孔装置预留的布线孔内引出放电装置的连接电缆，将连接电缆连接至储能装置；将储能装置通过电缆连接至发生装置，调节发生装置的电压至50KV，待电压稳定后，启动放电开关，放电装置产生的瞬间高能量作用于煤体，对煤体进行致裂增透。不需要对煤层注水，不会造成水锁效应，避免了水分子堵塞了瓦斯运移通道，影响瓦斯抽采效果。其方法简单，成本低，安全效果好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104389631A
公开(公告)日：2015-03-04
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：CN103075180B
公开(公告)日：2014-12-10
申请号：CN201310013864.2
申请日：2013-01-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种气液两相射流割缝系统及方法，利用引射器对高压气源输送的高压空气形成引射作用，并使高压水和高压空气在耐压套筒内混合形成气液两相射流，通过高压水辫将气液两相射流输送到割缝钻头对煤体进行割缝。气液两相射流可以有效地提高射流切割能力，在降低系统工作压力的情况下，能够增加煤层透气性，为煤层瓦斯抽放和抽采提供了有利条件，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN102913273B
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201210426336.5
申请日：2012-10-31
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统，适用于煤矿井下封孔和瓦斯智能抽采。它包括与瓦斯抽采管相连的瓦斯储存器，瓦斯储存器连接有自动调节抽采负压的瓦斯自动抽采泵，位于钻孔附近瓦斯抽采管上连接着瓦斯浓度自动检测仪，位于煤层内瓦斯抽采管外缠绕着五组聚氨酯封孔袋，聚氨酯封口袋外边缠绕着能和煤壁紧密贴合的五组堵孔布，储料器通过进料管连接着进料压力自动控制泵，位于煤层内的进料管绑扎在聚氨酯封口袋和堵孔布之间，瓦斯浓度自动检测仪、瓦斯自动抽采泵和进料压力自动控制泵的数据信号通过数据采集线连接数据线路集成器，数据线路集成器通过数据线连接着自动监测控制器。该系统设置简单、操作方便、便于智能化控制、使用效果较好。
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公开(公告)号：CN102966310A
公开(公告)日：2013-03-13
申请号：CN201210547097.9
申请日：2012-12-17
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种钻孔内水射流割缝诱喷装置及方法，装置包括钻头体，钻头体内开设有阶梯通孔，阶梯通孔内间隔设有压控阀门和单向阀，压控阀门和单向阀之间的钻头体壁上下对称设有双射流发生器，钻头体前部设有多个呈羽翼状的合金刀片。利用水射流发生器喷射出双束高压射流，对钻孔壁不同断面的煤体进行双射流割缝，形成由局部到整体的“点—面—体”式破坏作用，引导煤体一定范围内发生失稳喷孔并沿钻孔径向扩展，扩大钻孔卸压影响范围，实现瓦斯的高效抽采；实现了水射流的高效破煤，改善了射流诱喷作业过程中煤粉塞堵射流发射器和因煤渣堵钻孔造成的抱钻、丢钻头等现象，实现了高瓦斯松软复杂煤层采用人工增透的方法进行煤层瓦斯抽采和消除突出危险性的目的。
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公开(公告)号：CN114165209B
公开(公告)日：2023-09-15
申请号：CN202111442061.X
申请日：2021-11-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263 , E21B43/26 , E21B33/10 , E21B43/30 , E21B7/04
Abstract: 本发明公开了一种逐级构建煤层复杂缝网的方法。从底板岩巷开设爆破孔、自由面构建钻孔，并构建自由面；向爆破孔内送入乳化炸药，封孔并向孔内带压注水，引爆炸药，在爆破孔周围构建一级裂缝；并顺次构建二级裂缝、三级裂缝……N级裂缝，直到爆破孔周围区域已形成了均匀复杂的裂缝网络，结束爆破作业。本发明的方法相比传统爆破手段，能够使煤体内的裂缝扩展的更远，在更大范围内致裂煤体，最终形成更加均匀、复杂的裂缝网络。
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