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公开(公告)号：CN114278918B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202111653345.3
申请日：2021-12-30
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种沉浸式防爆高温混合气发生装置，适用于瓦斯及页岩气抽采的注热使用。包括燃烧系统和降温系统；将燃烧室及烟气换热管道设置在充满水的罐体中，气态还原剂和氧化剂在燃烧室内进行受控燃烧，燃烧产生的热量通过燃烧室壁、换热板和回程管传递给水，从而降低烟气的温度，提高水的温度。当水的温度到达沸点时，不断蒸发成水蒸气，并与燃烧产生的高温尾气混合，形成混合气，该混合气的温度可以根据进入燃烧室的氧化剂和还原剂的量进行控制。本装置燃烧的过程中火焰完全沉浸在水中，外加防爆罐体，能生产高温混合气的同时，有效防止火焰和火星泄漏，能够有效提供高温以CO2、水蒸气为主的混合气，可以用来解决煤层透气性差，瓦斯抽采困难的问题，安全可靠效率高。
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公开(公告)号：CN116025408A
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202211633745.2
申请日：2022-12-19
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种地面长钻孔多级水封松动爆破致裂方法，属于地面长钻孔深孔爆破领域。包括设置在煤层中的L型长钻孔、进行水密封并向钻孔注入还原剂和氧化以及点火起爆；利用长钻孔通过不断提高钻孔内氧化剂和还原剂的压力，在长钻孔内实现多级爆破，形成更大的卸压范围，通过爆炸冲击在煤体内部形成损伤并发育出裂隙，通过多次爆破使裂隙不断延伸，从而为煤体内部赋存的瓦斯提供渗流通道，增加煤体透气性，以便于瓦斯抽采；同时，在长钻孔的转弯段中构造水密封段，爆炸过程中既增加了爆破对煤体的冲击效果，又由于存在水密封段吸能的作用，减少了爆破对井筒套管的破坏，保持井筒完好，更有利于后续抽采，明显增强松动爆破的有益效果。
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公开(公告)号：CN113006858B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202110424058.9
申请日：2021-04-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种区域瓦斯治理过程中的煤层产状分布智能探测装备及方法，该装备包括液压钻进系统、数据采集系统以及数据传输系统。该方法利用数据采集系统实时采集随钻信息，并确定钻进比功、钻头与钻机之间的距离；根据钻进比功的差异性特征，判定钻头进入和穿过煤层的相对位置；然后，根据煤巷掘进区域瓦斯治理工程需求，改变钻机所在位置以及施工角度，重复上述步骤，获得多组相对位置信息；最后，基于三次样条插值法，分别绘制煤层与顶板、底板的交界面。本发明将钻探技术与区域瓦斯治理工程相结合，克服了钻探技术施工量大、测试范围有限等难题。
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公开(公告)号：CN114320257A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111658719.0
申请日：2021-12-30
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种煤矿井下瓦斯燃烧后注热煤层强化抽采的闭环系统及方法，适用于煤矿瓦斯抽采。包括瓦斯供应系统、注热系统和混合气发生器，其中瓦斯供应系统与混合气发生器输入端连接，注热系统与混合气发生器输出系统连接；通过将混合气发生器布置在煤矿井下，利用抽采瓦斯作为燃料燃烧产生尾气，并与水换热产生水蒸气，尾气与水蒸气注入到煤层中，实现煤层中瓦斯脱附，并在压力作用下渗流运移；高温高压压裂在煤层中形成裂隙网络提高瓦斯抽采，所有步骤形成封闭式的正向循环利用，将瓦斯转换为CO2，降低或消除了煤与瓦斯突出的风险，减少了对大气温室效应的影响。
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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：CN113047900B
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202110381279.2
申请日：2021-04-09
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种钻孔内燃烧煤体卸压增透装置及其使用方法，本装置通过将氧化剂和还原剂在钻孔内进行受控燃烧，点燃周围煤体，煤体在高温下与氧化剂反应，通过控制氧化剂供给量，从而控制钻孔内燃烧速率；煤体燃烧后主要产物为气体，便于及时排除；煤体的不断燃烧转化为卸压提供更大自由面和空间，在地应力的作用下自有空间周围形成裂隙网；钻孔内的高温高热在煤体内部产生温度梯度，因而产生不均匀的热应力使得煤体不断脱落，同时，高温的存在也促使煤体不断解析出可燃气体，支持钻孔内进一步燃烧。
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公开(公告)号：CN113006858A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110424058.9
申请日：2021-04-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种区域瓦斯治理过程中的煤层产状分布智能探测装备及方法，该装备包括液压钻进系统、数据采集系统以及数据传输系统。该方法利用数据采集系统实时采集随钻信息，并确定钻进比功、钻头与钻机之间的距离；根据钻进比功的差异性特征，判定钻头进入和穿过煤层的相对位置；然后，根据煤巷掘进区域瓦斯治理工程需求，改变钻机所在位置以及施工角度，重复上述步骤，获得多组相对位置信息；最后，基于三次样条插值法，分别绘制煤层与顶板、底板的交界面。本发明将钻探技术与区域瓦斯治理工程相结合，克服了钻探技术施工量大、测试范围有限等难题。
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公开(公告)号：CN114293963B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202111653332.6
申请日：2021-12-30
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种井下瓦斯抽采利用并回注煤层增透的闭环系统及工作方法，适用于地下废弃煤矿以及因三下问题无法开采煤层使用。通过将瓦斯发电厂处理后的高温尾气通过多个注气钻孔注入到煤层中加热煤体促进瓦斯解析，煤层中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，释放的瓦斯又被间隔设置在注气钻孔间的瓦斯抽采钻孔抽采发电，实现整个系统的闭环运行。将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：CN114320257B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202111658719.0
申请日：2021-12-30
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种煤矿井下瓦斯燃烧后注热煤层强化抽采的闭环系统及方法，适用于煤矿瓦斯抽采。包括瓦斯供应系统、注热系统和混合气发生器，其中瓦斯供应系统与混合气发生器输入端连接，注热系统与混合气发生器输出系统连接；通过将混合气发生器布置在煤矿井下，利用抽采瓦斯作为燃料燃烧产生尾气，并与水换热产生水蒸气，尾气与水蒸气注入到煤层中，实现煤层中瓦斯脱附，并在压力作用下渗流运移；高温高压压裂在煤层中形成裂隙网络提高瓦斯抽采，所有步骤形成封闭式的正向循环利用，将瓦斯转换为CO2，降低或消除了煤与瓦斯突出的风险，减少了对大气温室效应的影响。
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公开(公告)号：CN114278918A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111653345.3
申请日：2021-12-30
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种沉浸式防爆高温混合气发生装置，适用于瓦斯及页岩气抽采的注热使用。包括燃烧系统和降温系统；将燃烧室及烟气换热管道设置在充满水的罐体中，气态还原剂和氧化剂在燃烧室内进行受控燃烧，燃烧产生的热量通过燃烧室壁、换热板和回程管传递给水，从而降低烟气的温度，提高水的温度。当水的温度到达沸点时，不断蒸发成水蒸气，并与燃烧产生的高温尾气混合，形成混合气，该混合气的温度可以根据进入燃烧室的氧化剂和还原剂的量进行控制。本装置燃烧的过程中火焰完全沉浸在水中，外加防爆罐体，能生产高温混合气的同时，有效防止火焰和火星泄漏，能够有效提供高温以CO2、水蒸气为主的混合气，可以用来解决煤层透气性差，瓦斯抽采困难的问题，安全可靠效率高。
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