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公开(公告)号：CN112761587B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202110086413.6
申请日：2021-01-22
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/00 , E21B43/116 , E21B43/26 , E21B47/00
摘要： 一种钻孔甲烷多级脉冲聚能燃爆强化抽采方法，适用煤矿井下坚硬煤层的瓦斯高效抽采。首先在钻孔内进行聚能射孔，形成导向缝槽；然后向密封钻孔压入湍流空气，与钻孔内瓦斯预混，形成浓度在9％‑10％的混合气体；启动点火装置引爆混合气体，进行一级脉冲燃爆压裂，形成冲击波，致裂缝槽周围煤体；同时燃爆产生的高温促进煤体瓦斯解吸；待瓦斯解吸一段时间后，继续预混起爆进行二级、三级等多级脉冲燃爆压裂，在钻孔周围形成立体裂缝网络；最后进行瓦斯抽采，当抽采过程一氧化碳超过报警阈值时，向钻孔内通入湍流氮气，消除煤自燃风险。该方法利用钻孔原位解吸甲烷诱导燃爆压裂，成本低廉，能够有效构造立体裂缝网络，提高瓦斯的抽采效率。
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公开(公告)号：CN112761588B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202110086517.7
申请日：2021-01-22
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/00 , E21B43/116 , E21B43/1185 , E21B43/26 , E21B47/00
摘要： 一种页岩储层甲烷原位燃爆压裂与助燃剂安全投放协同控制方法，适用于深部致密页岩储层人为致裂增透促进页岩气抽采。使用射孔枪在水平井井壁聚能射孔形成聚能缝槽，促进甲烷解吸，然后监测甲烷浓度和氧气浓度，待甲烷浓度达到燃爆浓度后，泵注气体助燃剂，气体助燃剂经过助燃剂加速出口与甲烷气体混合均匀，之后通过单片机控制点火头点火对页岩储层进行燃爆压裂，更换燃爆一体化封隔器，重复上述步骤可对页岩储层进行循环燃爆压裂，形成相互连通的甲烷流动立体缝网。该方法可实现甲烷原位燃爆和助燃剂投放的协同控制，达到最佳燃爆压裂效果。同时，甲烷原位燃爆压裂不浪费水资源，不污染环境，经济成本低，安全性好，操作简便。
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公开(公告)号：CN113433156A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110711041.1
申请日：2021-06-25
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于核磁传感器的围海造陆地基含水量监测系统及方法，尤其适用于围海造陆地基检测使用。利用对水信号敏感的微核磁传感器和5G通讯实现围海造陆地基含水量的实时永久性监测，为地基稳定性提供可靠保障。在围海造陆地基中布置多个玻纤筒，玻纤筒内装有微核磁传感器并可在微电机的控制下上下移动，配合激光测距实现微核磁传感器在不同深度处的准确定位。监控中心、地面基站和控制分站无线连接，确保监控中心和传感器布置网内数据的双向实时传输。其步骤简单，使用方便，能够实现了充填地基含水量的三维实时监测，解决了地基排水状态难以确定的困扰。
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公开(公告)号：CN103982137B
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201410210972.3
申请日：2014-05-19
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B7/08
摘要： 一种煤矿井下水力压裂钻孔方位角的设计方法，根据已有煤层地质资料，确定采区煤层垂直地应力、最大水平地应力、最小水平地应力的大小和最大水平地应力的方向。若三种地应力中垂直地应力最大，则钻孔垂直巷帮施工；若垂直地应力小于最大水平地应力，则根据最大水平地应力与巷道夹角θ的大小确定钻孔与巷道的夹角α，最后由α和巷道方位角β确定钻孔的方位角。利用地应力来设计合理的水力压裂钻孔方位角，避免了水力压裂钻孔参数设计的盲目性，能够为水力压裂钻孔的方位角设计提供依据，所设计的钻孔布置有利于煤矿井下水力压裂钻孔之间裂隙发育、扩展，增大煤层透气性，扩大水力压裂钻孔影响范围，提高瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN104481452B
公开(公告)日：2016-10-05
申请号：CN201410737495.6
申请日：2014-12-05
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种变频脉动式注浆钻孔封孔方法，脉动注浆泵启用“先高频大流量，后低频低压力”的脉动参量进行注浆，通过在堵头内端设置消波阻尼装置可消除脉动应力波对堵头的疲劳损伤作用，有效防止浆液从聚氨酯堵头中漏出，提高了聚氨酯堵头密封的成功率；先利用高频脉冲注浆使浆液快速填充钻孔封孔段空间和钻孔周围的大裂隙，后通过低频脉冲注浆对煤体产生交变载荷，增大浆液在煤体微裂隙和孔隙中的渗透能力，使浆液渗透均匀，扩大浆液渗透半径，实现对钻孔周围裂隙和孔隙的有效封堵，可显著提高瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN103775120B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201410024247.7
申请日：2014-01-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种上行瓦斯抽采钻孔钻屑封孔方法，在煤体上向上施工一个大钻孔，退钻后将总长度为14m、直径为的PVC套管插入到大钻孔中，使得PVC套管内端距离孔底1.5米，在PVC套管的两端用固定架固定，在大钻孔孔口端的PVC套管与大钻孔的之间用聚氨酯封堵；然后沿大钻孔内继续向里钻进施工一小钻孔，钻进过程中排出的钻屑由于重力作用落至PVC套管与大钻孔壁面之间的空隙内，自动填充压实了PVC套管与大钻孔壁面之间的空隙，实现了钻进封孔一体化。小钻孔钻进到预定位置后，将钻杆完全退出，在PVC套管外端通过一变径接头与瓦斯抽采管连接，完成整个封孔过程。本发明设计合理，操作便捷，过程简单，利用钻进过程排出的钻屑即可完成封孔过程，降低了封孔成本，提高了封孔效率。
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公开(公告)号：CN104213932A
公开(公告)日：2014-12-17
申请号：CN201410387448.3
申请日：2014-08-07
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种突出煤层水力相变致裂石门揭煤方法，适用于高瓦斯突出煤层石门揭煤作业。在石门揭煤工作面距煤层的最小法向距离大于或等于7m位置处，向揭煤区域分别多个钻孔，采用常规胶囊封孔煤层注水技术，将水通过钻孔注入煤层，注水结束后，通过常规制冷冻结技术将注水孔周围煤层冻结，冻结过程中煤层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％；冻结结束后，冻结煤层吸收井下环境热量逐渐融解。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。当煤层瓦斯含量小于8m3/t时停止瓦斯抽采，再次向注水孔注水，完成煤层的二次冻结，然后按照常规揭煤方法揭开煤层。
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公开(公告)号：CN103775120A
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201410024247.7
申请日：2014-01-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种上行瓦斯抽采钻孔钻屑封孔方法，在煤体上向上施工一个大钻孔，退钻后将总长度为14m、直径为的PVC套管插入到大钻孔中，使得PVC套管内端距离孔底1.5米，在PVC套管的两端用固定架固定，在大钻孔孔口端的PVC套管与大钻孔的之间用聚氨酯封堵；然后沿大钻孔内继续向里钻进施工一小钻孔，钻进过程中排出的钻屑由于重力作用落至PVC套管与大钻孔壁面之间的空隙内，自动填充压实了PVC套管与大钻孔壁面之间的空隙，实现了钻进封孔一体化。小钻孔钻进到预定位置后，将钻杆完全退出，在PVC套管外端通过一变径接头与瓦斯抽采管连接，完成整个封孔过程。本发明设计合理，操作便捷，过程简单，利用钻进过程排出的钻屑即可完成封孔过程，降低了封孔成本，提高了封孔效率。
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公开(公告)号：CN118934035A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411055293.3
申请日：2024-08-02
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于钻屑的煤储层地质信息预测方法，充分利用煤矿井下定向钻孔工序，获取不同钻孔不同深度煤层的孔隙结构特征，同时对钻进过程中钻屑瓦斯涌出量进行预测，进行数据整合即得到整个钻进沿程目标煤层的孔隙结构和瓦斯赋存信息，不仅可以做到钻进沿程的全覆盖测试，而且还可以减少煤层赋存各向异性带来的误差，做到煤储层信息精细化探测；另外本发明利用插值方法获得探测范围内煤层不同层位的孔渗分布，并结合建立的数学模型计算并分析后获得探测范围内煤层的瓦斯赋存规律和瓦斯流动规律，最终实现对整个煤层结构内瓦斯含量和赋存分布进行预测，便于及时对后续煤层气资源勘探开发进行指导。
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公开(公告)号：CN118794783A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202410791204.5
申请日：2024-06-19
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种甲烷原位燃爆压裂及评价模拟一体化试验装置及方法，通过配气系统与远程控制系统的配合，实现了具有危险性燃爆气体的远程精确配气；通过高能电打火系统、高频信号采集系统与远程控制系统结合，实现了电打火引爆与高频数据采集的微秒级同步触发；通过在燃爆腔体设置多个通孔模拟射孔，实现了井筒射孔内燃爆载荷的精准监测；通过三轴岩心夹持器和渗透率测量系统实现了燃爆载荷作用后岩石样品渗透率的不卸压原位测试；最终获得不同井筒温度及压力、不同地应力状态、不同甲烷浓度和不同点火工艺等条件下岩石样品压裂的载荷曲线、受力曲线、温度曲线及压裂形态参数，从而为后续甲烷原位燃爆压裂技术的应用提供大量实测数据及分析样本。
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