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公开(公告)号：CN113236196A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110709972.8
申请日：2021-06-25
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/01 , E21B41/00 , E21B47/001 , E21B47/092
摘要： 一种基于核磁共振的可燃冰开采储层监测方法，主要适用于深海可燃冰储层开采过程中储层内可燃冰状态及孔隙结构变化的动态监测。首先通过海面作业平台，向下打入探测钻孔直至游离气储层，钻取可燃冰储层及游离气储层样品进行检测，同时查明可燃冰储层参数如深度、厚度等；向游离气储层内打入水平井进行可燃冰降压法开采，开采过程中利用核磁共振微缩传感器对不同位置处的游离气储层及可燃冰储层进行实时动态监测，得到储层不同位置处甲烷和水分的生成速率及空间运移，同时能够对储层沉降及范围进行监测预警，为可燃冰的持续稳定开采提供指导。其方法简便，易操作，安全可靠，精确度高，能够实现对深海可燃冰储层开采过程中的实时监测和预警。
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公开(公告)号：CN113006867A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110459430.X
申请日：2021-04-27
申请人： 中国矿业大学 , 陕西陕煤铜川矿业有限公司陈家山煤矿 , 江苏拓海煤矿钻探机械有限公司
摘要： 一种高瓦斯低洼孤岛工作面煤层采前多灾害联合防治方法，属瓦斯治理技术领域。通过在本煤层中间打一条疏放水巷道作为多灾害防治措施集中地，向两侧采空区积水区域打疏放水钻孔将积水疏放达标；同时在疏放水巷道端头、两侧钻场和两侧煤壁分别施工掘进前预抽瓦斯钻孔、本煤层瓦斯预抽钻孔和本煤层顺层瓦斯预抽钻孔将本煤层瓦斯抽采达标；之后加速掘进拟掘进、回风巷道，最后在疏放水巷道采用后退分段式充填方法，砌筑充填密闭墙，用充填泵充填疏放水巷道，消减自燃发火和冲击地压的风险，能使灾害防治措施集中化、简便化，在降低灾害防治成本的同时加快煤层开采周期，从而大大提高煤矿经济效益，对于高瓦斯低洼孤岛工作面煤层安全开采意义重大。
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公开(公告)号：CN112253220B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202011013329.3
申请日：2020-09-24
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于超声波的自增压煤体致裂增透强化瓦斯抽采方法，先在高位抽放巷内向煤层打设增透钻孔，并通过两个封孔囊袋及注浆对增透钻孔进行密封；利用水自身重力向增透钻孔最深处注水，当内部水压超过注水管内水的重力，此时注水管上的单向球阀关闭停止注水；通过超声波振子发出超声波，超声波在水中传递的损耗使水温升高汽化增大增透钻孔最深处的压力，同时超声波在水中传递会产生空化效应，空化泡的产生和破灭会形成极高的拉应力；在空化效应和汽化增压的共同作用下对周围的煤体压裂形成裂隙；整个过程无需水泵，仅利用水的重力和超声波结合就能对煤体持续进行压裂增透，从而保证增透后对煤层的瓦斯抽采效果，并且有效降低能源消耗。
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公开(公告)号：CN112255258A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011013330.6
申请日：2020-09-24
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种用于试样冻融循环实验的监测系统及方法，通过增压装置能增加冻融实验箱内的气压，通过真空泵能降低冻融实验箱内的气压，两者结合能对冻融实验箱内的气压进行调节；温度及气压监测装置能对试样的温度变化进行监测，同时对箱体内的环境温度和环境气压进行监测；温度调节装置能对试样进行冻融循环提供升温和降温工作，并能设定循环次数，图像采集装置结合温度及气压监测装置能在试样进行冻融循环过程中分别获取试样温度全尺度变化情况和试样全场变形情况；因此本发明能模拟不同海拔的环境气压状态，然后在该环境下进行冻融循环实验过程中获得试样温度全尺度变化情况和试样的全场变形，为后续冻融循环的研究提供数据支撑。
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公开(公告)号：CN112253220A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011013329.3
申请日：2020-09-24
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于超声波的自增压煤体致裂增透强化瓦斯抽采方法，先在高位抽放巷内向煤层打设增透钻孔，并通过两个封孔囊袋及注浆对增透钻孔进行密封；利用水自身重力向增透钻孔最深处注水，当内部水压超过注水管内水的重力，此时注水管上的单向球阀关闭停止注水；通过超声波振子发出超声波，超声波在水中传递的损耗使水温升高汽化增大增透钻孔最深处的压力，同时超声波在水中传递会产生空化效应，空化泡的产生和破灭会形成极高的拉应力；在空化效应和汽化增压的共同作用下对周围的煤体压裂形成裂隙；整个过程无需水泵，仅利用水的重力和超声波结合就能对煤体持续进行压裂增透，从而保证增透后对煤层的瓦斯抽采效果，并且有效降低能源消耗。
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公开(公告)号：CN112033811A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010721046.8
申请日：2020-07-24
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种上向钻孔低温流体致裂的模拟实验系统及方法，包括真三轴加载装置、数据监测装置和冰胀致裂模拟装置，真三轴加载装置能对试样在三个方向上独立施加预应力，冰胀致裂模拟装置能在上向钻孔内注满过冷水，并使低温流体流经内螺纹换热管和外螺纹换热管，进而过冷水与低温流体在上向钻孔内发生热交换，使水相变成冰，进而其体积膨胀产生的冰胀力对上向钻孔的孔壁进行压裂；数据监测装置从过冷水注入直至完成冰胀致裂的全过程进行监测，从而实现监测冰胀压裂上向钻孔全过程的温度和声发射的变化情况，获取上向钻孔温度变化与致裂情况之间的关系，为后续研究提供数据基础。
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公开(公告)号：CN111894542A
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN202010584323.5
申请日：2020-06-24
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种用于水平井的低温流体强化注入冰堵压裂方法，采用水力割缝设备设置多个裂缝区，通过注水管注水使水压封堵器充起形成密封压裂室，对密封压裂室内注入低温流体，气化的相变气体能及时从低温流体排气管排出，低温流体将密封压裂室注满后对裂缝区进行冷冲击致裂，水压封堵器接触到低温流体后温度快速下降，使其内部的水变成冰，会进一步增大水压封堵器与水平钻井内壁之间的压紧力，确保密封效果；当低温流体排气管内部气压超过安全泄压阀的开启阈值后，通过安全泄压阀的多次开启，对密封压裂室多进行气体膨胀力致裂。不仅便于低温流体快速注入，同时通过冰堵的方式保证低温流体循环压裂后的致裂效果，而且不会对周围环境造成污染。
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公开(公告)号：CN108252715B
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201810033695.1
申请日：2018-01-15
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种坚硬煤层顶板时空协同控制弱化方法，该方法包括：首先在回风巷道顶板上沿煤层工作面推进方向顺序钻取若干个超前弱化致裂钻孔组，其中每个超前弱化致裂钻孔组内均包括沿煤层工作面推进方向依次布置的第一排致裂钻孔、第二排致裂钻孔和第三排致裂钻孔，三排致裂钻孔均朝采空区方向倾斜不同角度；煤层工作面推进至超前弱化致裂钻孔组位置时，依次向三排致裂钻孔填装静态破碎剂药卷，实现顶板岩层的逐级致裂弱化。该方法通过利用自由面制造临空面或弱化层来充分发挥药卷的最佳效果，做到“逐级弱化+整体断裂”，实现顶板不同倾斜角度钻孔的时空协同致裂，提高顶板垮落效率。该方法操作简单，致裂效果较好。
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公开(公告)号：CN106761740B
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201611040166.1
申请日：2016-11-11
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C37/12
摘要： 一种坚硬煤层顶板耦合致裂方法，利用钻机向坚硬顶板内部施工致裂钻孔至设计位置，用于静态致裂的导向钻孔布置在两个脉动水力压裂钻孔之间，组成一个致裂体系。采用频率可调节的等量分流器将压裂钻孔连接至脉动注水泵，静态致裂孔则采用静态破碎剂浆液填充。在静态破碎剂浆液的膨胀力作用下，监测钻孔周围形成初始裂隙，释放出的热量不断向钻孔周围岩层辐射，产生一类似椭圆状的温度场，降低岩层弹性模量；在不同频率的水压力作用下，压裂钻孔周围岩层形成断裂带、疲劳带和原应力带三带，压力水沿着裂隙流动至受热传导作用的岩层时，水热效应弱化岩层强度，缩短了钻孔之间裂隙带的贯通时间。该方法能充分提高钻孔利用率，操作简单，施工安全可靠。
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公开(公告)号：CN106337672B
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201610938189.8
申请日：2016-10-25
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种循环脉冲式低温冻融增透煤体抽采煤层气的方法。首先在煤层中施工形成一钻孔以及多排导向缝槽，导向缝槽联通所述钻孔并在煤层中沿与钻孔垂直方向向钻孔两侧延伸，在导向缝槽外端开设煤层气抽采钻孔。向钻孔和各导向缝槽中高压脉动注入液态低温介质，采用脉动循环低温冻融方法对煤层进行冻融致裂增透，形成煤层气抽采裂隙网络。通过煤层气抽采钻孔抽采煤层气。本发明方法，把冻融侵蚀现象与煤层气抽采结合，把脉动循环注液态低温介质和冻融相变致裂结合，显著提高了煤体的增透效率。方法简便易行，施工成本低，可有效提高煤层瓦斯单孔抽采量和抽采浓度，延长瓦斯浓度衰减时间。尤其适用于低渗透性、高瓦斯赋存煤层中煤层气抽采。
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