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公开(公告)号：CN117967390A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202311830228.9
申请日：2023-12-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及矿井治理和利用技术领域，尤其涉及一种废弃矿井采空区气水两相协调治理‑利用系统及方法，包括废水处理子系统、瓦斯抽采利用子系统和压缩空气储能发电子系统，废水处理系统通过地下抽水泵和地面抽水泵将废水抽取至地面存水塌陷区，利用废水下落至地下水治理巷道的势能转化为电能，瓦斯抽采利用系统通过地面抬升泵将瓦斯提纯分级处理，经过处理后的瓦斯输送至发电厂处用于发电。发电厂所产生的废气进入地下空气贮存硐室内压缩储存，压缩空气释放时，对汽轮机做功，使得发电机发电。本发明实现了对废弃矿井内的废水资源以及气体资源“两相三元”的协调治理并利用，提高了废弃矿井废水资源和瓦斯气体资源的利用效率。
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公开(公告)号：CN117556728A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311519030.9
申请日：2023-11-15
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06F30/28 , E21B47/00 , E21F7/00 , E21F17/18 , G06F17/11 , G06F17/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种煤层瓦斯抽采智能评价方法，在煤层瓦斯流量现场监测过程中，通过施工穿层钻孔实现实时监测抽采管路内的瓦斯流量；在煤层瓦斯流动参数精准反演过程中，基于径向煤层不稳定流动理论构建实测瓦斯流量与模型瓦斯流量间的目标误差函数，利用坐标轮换法精准反演出最接近真实煤层数值的煤层瓦斯流动参数；在煤层瓦斯消突智能评价过程中，利用得出的煤层瓦斯流动参数，建立煤层瓦斯抽采数值模型，并基于计算得出的残余瓦斯压力和残余瓦斯含量对该煤层的消突状况进行智能评价，克服现阶段抽采监测数据评价结果精度低、人为主观因素多等问题，并为抽采钻孔间距、抽采达标时长的确定提供指导，最终为降低煤层瓦斯突出风险提供有力的技术支撑。
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公开(公告)号：CN109098750B
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN201811098630.1
申请日：2018-09-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种井下瓦斯抽采孔兼作煤层注水孔的装置，包括瓦斯抽采管、抽采软管、注水管、分接器、干路连接管、抽采干管和注水干管，分接器由相连通的分接器支管和分接器干管构成，多个分接器支管排布在分接器干管同一侧；瓦斯抽采管通过囊袋式注浆封孔器安装在钻孔内，或注水管再通过胶囊式封孔器密封安装在瓦斯抽采管内；瓦斯抽采管或注水管通过分接器与抽采干管或注水干管相连。本发明能够根据实际需要利用并改造常规抽采钻孔为注水钻孔，起到一孔两用的高效利用，并利用分路装置对多个钻孔进行集约化抽采‑注水，可优化抽采‑注水耦合钻孔封孔效果，缩短井下瓦斯抽采‑注水周期，提高井下作业人员工作效率，对高效、快捷、经济的井下开采具有重大意义。
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公开(公告)号：CN115639057A
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202211259536.6
申请日：2022-10-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种岩石爆破等效加载应力曲线的反演方法，包括如下步骤：爆破装置对待测岩石进行引爆，通过高速采集仪获取监测点的应变曲线；根据待测岩石的宏观力学性质标定离散元数值软件所需要的岩石微观参数，并建立与实验室试验等大的岩石数值试件；将爆破等效加载应力峰值、应力加载时间以及卸载时间等迭代初值，带入岩石爆破数值模型，计算模型中监测点的应变曲线。由模型测得曲线与实测曲线的误差，调整应力峰值和时间。最终，当误差小于一定值时，从而确定岩体爆破等效加载应力加载曲线。本发明克服了岩石爆破损伤而造成的弹性反演失真问题；不仅实现了爆破加载应力峰值的准确计算，还可对爆破加载应力路径的全过程进行反演。
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公开(公告)号：CN114645543A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210452376.0
申请日：2022-04-27
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E02D15/04
Abstract: 一种岩溶地区桩孔定点注浆方法和定点注浆装置，对桩位进行勘探，确定溶洞的位置分布及发育情况；利用可充气膨胀的定点注浆装置在溶洞外部形成一个能够在注浆过程中单向排气的密闭的定点注浆空间；向溶洞进行0.5‑1Mpa压力范围加压注浆，观察压力变化，直到注浆管无法压进浆液保持相同压力20‑60min后停止注浆；待浆液初凝后，拆除定点注浆装置，完成对岩溶地区嵌岩桩的定点注浆。本发明针对溶洞具体位置分布进行定点注浆，防止成桩时混凝土流失情况以及减少了注浆填充施工量，提高嵌岩桩承载力。
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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
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 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：CN112267911B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202011145164.5
申请日：2020-10-23
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00 , E21B43/114 , E21B43/267
Abstract: 本发明公开了一种可溶性气体的气液固三相射流增透装置及增透方法，首先利用文丘里混合器Ⅰ将高压水泵产生的高压水与泥浆泵输出的磨料浆液混合形成高压液固两相流；再利用文丘里混合器Ⅱ将高压气源内的可溶性气体与高压液固两相流混合形成气液固三相流；然后通过静态混合器将气液固三相流进一步混合；最后从压控钻头的侧喷嘴喷出，对钻孔周围煤体进行冲孔或割缝作业，以提高煤层透气性。本发明通过加入静态混合器以及引入可溶性气体，改善了射流的流态稳定性，提高射流时的空蚀、冲蚀作用，降低破煤压力；此外，水力化措施结束后，大量磨料将留在煤层裂隙内，防止裂隙闭合，进一步提高煤层渗透率。
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公开(公告)号：CN108895934B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201810846461.9
申请日：2018-07-27
Applicant: 中国矿业大学
IPC: F42D1/08
Abstract: 本发明公开一种深孔松动爆破装炸药方法及装置，将炸药紧密固定排列在爆破筒内，并采用正向爆破的方法安设雷管，雷管炮线从爆破筒的天窗引出，爆破筒和送药杆相互配合，使炸药在钻孔内运移变得方便简洁，并通过观察送药杆上的刻度及软绳上的记号，可以时刻在钻孔外检测钻孔内的送药情况，确保可以将炸药送入指定位置；爆破筒前方的软绳设计方便在哑炮或爆破筒安放位置错误的情况下，将炸药从钻孔内取出，提高了松爆过程中的容错率，减小炸药使用过程的负面影响；送药杆与爆破筒可以分离的设计使送药杆可以在送药完成后回收，大大降低了松动爆破的材料使用成本。
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公开(公告)号：CN109268060B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201811099800.8
申请日：2018-09-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00 , E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/20
Abstract: 一种基于强弱强结构爆注一体化区域防突方法，属于煤矿井下区域防突方法。采用从预掘巷道的底抽巷中向预掘巷道两侧施工两排爆注孔，并依次进行松动爆破、水力压裂、瓦斯抽采作业。松动爆破使得煤层裂隙迅速扩张，为水流与瓦斯提供流动通道。压裂作业注入的大量水流能够将煤层中的瓦斯驱替出来，使瓦斯沿着爆破产生的裂隙通道运移，使瓦斯抽采作业更加高效。当爆破、压裂、抽采这一系列作业完成后，便在预掘巷道两侧的爆注孔位置形成应力弱区，之后在预掘巷道的掘进过程中，由于巷道两侧形成强弱强耦合结构，产生煤层应力的缓冲区，有效抑制了由于煤层应力以及瓦斯压力引起的煤与瓦斯突出危险。
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公开(公告)号：CN108775233B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201810420331.9
申请日：2018-05-04
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B33/13 , E21B33/127 , E21B34/06 , E21C37/00
Abstract: 一种井下深孔松动爆破注水一体化封孔装置，包括胶囊堵头、外胶囊、内胶囊、胶囊注水管、钻孔注水管、锥形堵头。外胶囊和内胶囊的两端分别固定在胶囊堵头和锥形堵头上，胶囊堵头、锥形堵头、外胶囊和内胶囊组成封闭的空心圆柱形腔体。胶囊堵头中部具有第一孔位，锥形堵头中部具有第二孔位，内胶囊的中部为空心管路，空心管路的两端分别与第一孔位和第二孔位相对应。钻孔注水管穿过空心圆柱形腔体，其位于空心圆柱形腔体内的部分可伸缩的缠绕在内胶囊的外侧。胶囊注水管穿过胶囊堵头伸入空心圆柱形腔体内。本发明的一体化封孔装置结构巧妙，既可单独用于井下煤层注水，又可与爆破装置配合使用，实现封孔、注水、爆破的一体化。
