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公开(公告)号：CN107503747B
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201710933986.1
申请日：2017-10-10
申请人： 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 , 中国矿业大学 , 平顶山天安煤业股份有限公司
IPC分类号： E21C37/12 , E21B43/263
摘要： 本发明公开了一种静态爆破双效致裂弱化顶板方法，该方法包括如下步骤：在回风巷道和进风巷道顶板钻取垂直的弱化致裂钻孔组，在回风巷道和进风巷道侧壁和顶板处钻倾斜的弱化致裂钻孔组；将静态破碎剂药卷送入回风巷道的垂直弱化致裂钻孔组，使回风巷道顶板破裂跨落；将静态破碎剂药卷送入进风巷道的垂直弱化致裂钻孔组，使进风巷道顶板破裂跨落；将静态破碎剂药卷送入回风巷道和进风巷道倾斜的弱化致裂钻孔组内，使煤层顶板出现裂隙；回采工作面通过煤层顶板超前致裂区下方时，煤层顶板裂隙在弱化致裂钻孔组和地应力的耦合作用下进一步扩大并互相贯通，最终使煤层顶板跨落。本发明方法操作简单方便，施工安全可靠。
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公开(公告)号：CN107503747A
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201710933986.1
申请日：2017-10-10
申请人： 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 , 中国矿业大学 , 平顶山天安煤业股份有限公司
IPC分类号： E21C37/12 , E21B43/263
CPC分类号： E21C37/12 , E21B43/263
摘要： 本发明公开了一种静态爆破双效致裂弱化顶板方法，该方法包括如下步骤：在回风巷道和进风巷道顶板钻取垂直的弱化致裂钻孔组，在回风巷道和进风巷道侧壁和顶板处钻倾斜的弱化致裂钻孔组；将静态破碎剂药卷送入回风巷道的垂直弱化致裂钻孔组，使回风巷道顶板破裂跨落；将静态破碎剂药卷送入进风巷道的垂直弱化致裂钻孔组，使进风巷道顶板破裂跨落；将静态破碎剂药卷送入回风巷道和进风巷道倾斜的弱化致裂钻孔组内，使煤层顶板出现裂隙；回采工作面通过煤层顶板超前致裂区下方时，煤层顶板裂隙在弱化致裂钻孔组和地应力的耦合作用下进一步扩大并互相贯通，最终使煤层顶板跨落。本发明方法操作简单方便，施工安全可靠。
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公开(公告)号：CN106337672A
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201610938189.8
申请日：2016-10-25
申请人： 中国矿业大学
CPC分类号： E21B43/006 , E21B43/16 , E21B43/164 , E21B43/168 , E21F7/00
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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公开(公告)号：CN106761740A
公开(公告)日：2017-05-31
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
CPC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：CN107605484B
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201710749493.2
申请日：2017-08-28
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种液氮冻结式石门揭煤方法，该方法包括：当揭煤工作面靠近安全岩柱时，在揭煤工作面施工若干冻结钻孔，冻结钻孔穿过安全岩柱和煤层；对冻结钻孔进行注水作业；在冻结钻孔一侧施工测温孔，测温孔内布置测温管，对测温孔进行封孔；在各个冻结钻孔内布置冻结管和注浆钢管；对冻结钻孔进行注浆作业，实现对煤体的加固；将液氮注入冻结管内，液氮在气化过程中吸收煤层的热量，对煤层进行冻结固化；利用测温孔对冻结区域的煤层温度进行监测，确定煤层已充分冻结，随后揭穿石门。该方法工期较短、节省时间，煤层固化效果好，可有效提高石门揭煤作业的效率和安全性。
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公开(公告)号：CN106285681B
公开(公告)日：2018-05-04
申请号：CN201610997771.1
申请日：2016-11-11
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C41/18
摘要： 一种坚硬煤层顶板致裂装置及方法，主要适用于硬度大、强度高且结构致密的采空区坚硬顶板致裂。首先向坚硬顶板施工致裂钻孔和监测钻孔至设定深度，将外置定点致裂装置的注水管送入两端采用超耐压封孔器密封的致裂钻孔内。将频率为6Hz的压力水经定点致裂装置内的出水口与静态破碎剂均匀混合成浆液，若温度监测装置监测到温度上升时，停止注水；当温度下降至初始温度时，开展脉动水力压裂作业，依靠不同频率压力水的“水击”和“水楔”作用，使岩层作用区域产生累积交变损伤。动态压裂过程中，实时监测致裂钻孔外接电子压力表的数值波动，若压力数值大幅降低且监测钻孔内有水流出，停止压裂作业。该方法成本低，操作简单，可有效提高顶板致裂效率。
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公开(公告)号：CN107605484A
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201710749493.2
申请日：2017-08-28
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种液氮冻结式石门揭煤方法，该方法包括：当揭煤工作面靠近安全岩柱时，在揭煤工作面施工若干冻结钻孔，冻结钻孔穿过安全岩柱和煤层；对冻结钻孔进行注水作业；在冻结钻孔一侧施工测温孔，测温孔内布置测温管，对测温孔进行封孔；在各个冻结钻孔内布置冻结管和注浆钢管；对冻结钻孔进行注浆作业，实现对煤体的加固；将液氮注入冻结管内，液氮在气化过程中吸收煤层的热量，对煤层进行冻结固化；利用测温孔对冻结区域的煤层温度进行监测，确定煤层已充分冻结，随后揭穿石门。该方法工期较短、节省时间，煤层固化效果好，可有效提高石门揭煤作业的效率和安全性。
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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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公开(公告)号：CN106285681A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610997771.1
申请日：2016-11-11
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C41/18
CPC分类号： E21C41/18
摘要： 一种坚硬煤层顶板致裂装置及方法，主要适用于硬度大、强度高且结构致密的采空区坚硬顶板致裂。首先向坚硬顶板施工致裂钻孔和监测钻孔至设定深度，将外置定点致裂装置的注水管送入两端采用超耐压封孔器密封的致裂钻孔内。将频率为6Hz的压力水经定点致裂装置内的出水口与静态破碎剂均匀混合成浆液，若温度监测装置监测到温度上升时，停止注水；当温度下降至初始温度时，开展脉动水力压裂作业，依靠不同频率压力水的“水击”和“水楔”作用，使岩层作用区域产生累积交变损伤。动态压裂过程中，实时监测致裂钻孔外接电子压力表的数值波动，若压力数值大幅降低且监测钻孔内有水流出，停止压裂作业。该方法成本低，操作简单，可有效提高顶板致裂效率。
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