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公开(公告)号:CN114293962A
公开(公告)日:2022-04-08
申请号:CN202111649315.5
申请日:2021-12-30
申请人: 中国矿业大学
摘要: 本发明公开了一种瓦斯抽采利用并回注煤层增透的闭环系统及工作方法,适用于废弃煤矿或无法开采煤层使用。通过将瓦斯发电厂处理后的高温尾气注入到已经经过水力压裂的煤层中,加热煤体促进瓦斯解析,煤体受热后内部产生新的孔裂隙为瓦斯流动提供通道,由于CO2对煤体的吸附大于瓦斯对煤体的吸附,尾气中的CO2进入煤层后对瓦斯进行置换,进一步加速瓦斯释放,实现整个系统的闭环运行。其步骤简单,尾气注入煤层无需人工介入,安全可靠,使用的尾气温度高压力强且无需另外热源,同时高温高压的尾气还能大大的增加煤层至裂以及瓦斯产出的效率,针对废弃矿和无法开采的煤层均具有很好的利用效果。
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公开(公告)号:CN114165209A
公开(公告)日:2022-03-11
申请号:CN202111442061.X
申请日:2021-11-30
申请人: 中国矿业大学
IPC分类号: E21B43/263 , E21B43/26 , E21B33/10 , E21B43/30 , E21B7/04
摘要: 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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公开(公告)号:CN112610198B
公开(公告)日:2022-02-25
申请号:CN202011492340.2
申请日:2020-12-17
申请人: 中国矿业大学
IPC分类号: E21B43/26
摘要: 本发明公开了一种煤层机械起裂与水力驱动协同靶向压裂装置及方法,该装置包括壳体,壳体的轴向中心位置贯穿设置有进液管,壳体的外部设有致裂托盘,致裂托盘通过若干起裂部件与进液管连接;起裂部件在进液管轴向位置均匀布置,起裂部件包括外壳、进液口、活塞头、活塞杆、弹簧,外壳一端通过进液口与进液管连接,活塞头置于外壳内部且两端分别通过弹簧与壳体连接,活塞杆一端与活塞头固定连接,另一端与致裂托盘固定连接。本发明通过水力驱动煤层机械起裂与水力驱动协同靶向压裂装置在钻孔内预裂煤体,能够实现起裂位置的定点定向控制,保证裂缝沿着目标方向起裂。
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公开(公告)号:CN113338889A
公开(公告)日:2021-09-03
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:CN112145073A
公开(公告)日:2020-12-29
申请号:CN202011039312.5
申请日:2020-09-28
申请人: 中国矿业大学
IPC分类号: E21B7/00 , E21B7/18 , E21B47/00 , E21B47/06 , E21B47/07 , E21B33/06 , E21B43/34 , E21B34/00 , E21F7/00
摘要: 本发明公开了一种原位可控的煤与瓦斯突出过程物理模拟方法,适用于煤矿井下煤与瓦斯突出机理的研究。首先,在原位高瓦斯突出煤层施工煤与瓦斯突出激发钻孔和参数测试钻孔,然后,每组参数测试钻孔中分别安放瓦斯压力传感器、应力传感器和温度传感器并封孔。待所有传感器监测参数稳定后,通过水射流发生装置产生的高压水射流冲击煤与瓦斯突出激发钻孔孔壁诱导煤与瓦斯突出,利用周围的参数测试钻孔监测煤与瓦斯突出激发过程中的瓦斯压力、应力和温度变化。采用深度学习算法分析获得的瓦斯压力、应力和温度数据,获取煤与瓦斯突出的临界条件。该方法操作简单、成本低、安全性高,并且能够更真实地反映煤与瓦斯突出过程。
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公开(公告)号:CN109025937B
公开(公告)日:2020-09-08
申请号:CN201810653556.9
申请日:2018-06-22
申请人: 中国矿业大学
IPC分类号: E21B43/26 , E21B43/16 , E21B43/247
摘要: 水力割缝与多级燃烧冲击波联合致裂煤体瓦斯抽采方法,首先利用水力割缝设备在冲击钻孔内切割缝槽,从而对煤体进行卸压增透并增大N2或CO2储存空间,再通过高压气瓶和减压阀通过注气抽采管向钻孔内注入大量的N2或CO2,之后通过高压气瓶及减压阀向高温高压燃烧室内注入一定量的甲烷和干空气,使其混合燃烧形成高温高压冲击波,推动活塞压缩N2或CO2,在缝槽的导向作用下使冲击钻孔周围煤体产生大量裂隙。重复生成冲击波形成多级冲击,后一级的冲击在前一级的基础上冲击,使钻孔周围煤体裂纹进一步扩展贯通,经过多级冲击压缩N2或CO2后,钻孔周围煤体在缝槽及裂纹的导向作用下会形成更多的裂隙网络,进而强化了钻孔高效抽采瓦斯。
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公开(公告)号:CN111395991A
公开(公告)日:2020-07-10
申请号:CN202010186902.4
申请日:2020-03-17
申请人: 中国矿业大学
摘要: 本发明公开了一种可回收大阻力高压钻孔密封装置及使用方法,高压胶囊组件包括前胶囊和后胶囊,前胶囊和后胶囊上均套接设有可变径增大的增阻部件、且增阻部件上设有增阻翅片,前胶囊的增阻部件后端和后胶囊的增阻部件前端通过胶皮密封筒密闭固定连接,前胶囊的增阻部件前端和后胶囊的增阻部件后端分别套接安装有弹性密封胶圈,前胶囊和后胶囊之间形成泄露压力监测空间。本发明通过对泄露压力监测空间内的压力值的监测,可以实现高压泄露预警,增阻部件的设置可避免出现封堵失效、高压胶囊组件在高压注水或注气反作用力作用下意外脱出的情况,高压胶囊组件收缩复位后可实现回收利用,大大提高煤层高压注水或注气作业的安全性、可靠性和经济性。
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公开(公告)号:CN110566155B
公开(公告)日:2020-05-19
申请号:CN201911034220.5
申请日:2019-10-29
申请人: 中国矿业大学
摘要: 一种采动区抗变形瓦斯抽采钻孔循环注浆封孔方法,适用于煤矿井下使用。从巷道向受采动影响的煤层施工上行大直径钻孔;沿大直径钻孔轴线向煤层方向施工小直径钻孔;然后,在大直径钻孔内放入钢质套管,并采用堵头封堵大直径钻孔;最后,通过注浆抽采管向钻孔内注入封孔浆液,对钻孔进行封孔及加固钻孔,实现采动区钻孔的三重防护及密封。联网抽采一段时间后,当钻孔瓦斯浓度降低到指定值时,再次通过注浆抽采管向孔内注浆,封堵次生裂隙。如此循环注浆,直到抽采结束。该方法操作简单、成本低、安全性高、效果好、适用范围较广。
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公开(公告)号:CN110778355A
公开(公告)日:2020-02-11
申请号:CN201910925167.1
申请日:2019-09-27
申请人: 中国矿业大学
摘要: 本发明公开的一种煤层气原位排采试验装置及方法,涉及煤层气原位排采技术领域。所述装置包括煤样、三轴压力室、恒压恒流泵、测量罐、参比罐、高压气瓶以及DAS数据采集系统;将煤样放入三轴压力室,施加指定值的轴压和围压,通过参比罐注入气体吸附平衡后,开启安全阀使煤样吸附的气体逐渐排采到测量罐中,然后通过调节恒压恒流泵降低围压使煤样的径向位移恢复到初始值,继续进行试验。本发明在煤样由于基质收缩效应,径向位移降低时,为了保持煤样径向零位移,更加真实的模拟现场,多次调节恒压恒流泵降低围压使煤样的径向位移恢复到初始值,从而实现在实验室条件下再现煤储层真实力学边界、试验效果准确、安全性高、易操作,适用范围较广。
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公开(公告)号:CN106401586B
公开(公告)日:2019-02-22
申请号:CN201610474111.5
申请日:2016-06-24
申请人: 中国矿业大学
摘要: 一种煤岩同采工作面的煤岩分选与利用方法,尤其适用于多煤层联合开采极薄煤层作为保护层时煤岩同采工作面所采出煤岩的分选和利用。直接在井下建立井下矸石转运、储存与充填系统,将煤岩工作面采出大量煤矸运送至井下分、洗选硐室进行煤矸的高效分离,将分选出的矸石进行破碎后充填至被保护层采空区,在矸石不升井的同时实现被保护层绿色充填开采,有效防止了多煤层联合开采引发的地表沉降;分选出的中煤经主运输系统运输至地面矸石电厂进行发电,在电厂创造效益的同时减缓了矿井煤质压力,使商品煤平均灰分下降,售价上升。本发明在实现煤矸高效分离的同时,实现了煤和岩石的高效利用,经济效益和社会效益显著,具有极好的推广价值。
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