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公开(公告)号：CN118622267A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410774809.3
申请日：2024-06-17
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21C37/12
摘要： 本发明公开了一种矿井下煤岩层定向长钻孔分段脉冲压裂方法及装备，该方法及装备能够在煤岩层定向长钻孔中分段进行脉冲压裂，一方面通过分段压裂有效克服因长钻孔整体压裂存在的压裂裂缝分布不均匀的弊端，解决裂缝呈现“外密内疏”的难题；同时在每个分段内通过高频脉冲水压力使煤岩体疲劳损伤，形成不受地应力控制的多方向水力裂缝，并激活煤岩层原生裂缝，形成裂缝网络；最终每个分段的脉冲压裂缝网扩展贯通，进而在定向长钻孔内形成均匀分布且相互联通的密集裂缝网络。本发明分段脉冲压裂方法对长钻孔压裂效果的改善较为显著，同时，借助定向钻机施工，方法简单，施工方便，易于操作，安全可靠。
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公开(公告)号：CN114486547B
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202210109749.4
申请日：2022-01-29
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种声波和声发射同步监测的岩石三轴试验装置及方法，适用于对岩石检测使用。包括充满液压油的三轴室，三轴室外侧设有压力架，所述三轴室内设有被测岩石系统，所述的被测岩石系统包括柱状结构的岩样，岩样顶部在岩石力学试验系统的加载压头下方设有刚性上衬垫，岩样底部设有刚性下衬垫，中刚性上衬垫和刚性下衬垫内分别设有紧贴岩样顶底面的声波发射探头和声波接收探头，岩样上通过多个禁锢环在岩样的侧面上对称固定有多对声发射探头，声发射探头上罩有抗压保护壳，被测岩石系统外侧包裹有一层防止液压油渗透的密封用弹性密封薄橡胶管。该装置结构简单、操作便捷、同步采集、能够(56)对比文件陈鹏.砂岩真三轴分级加载声发射特性与损伤演化研究.金属矿山.2022,106-113.Qing‑bin Meng.Effects of ConfiningPressure and Temperature on the EnergyEvolution of Rocks Under Triaxial CyclicLoading and Unloading Conditions.RockMechanics and Rock Engineering.2021,773–798.李浩然;杨春和;陈锋;马洪岭;巫尚蔚.岩石声波-声发射一体化测试装置的研制与应用.岩土力学.2016,(01),293-302.
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公开(公告)号：CN117266823A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311324776.4
申请日：2023-10-13
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种基于水平井定向水力压裂技术的溶浸采矿方法，利用若干个注入井和抽出井覆盖矿体开采区域，并使每六个注入井和其中心的抽出井组成七点式钻井分系统；将六个注入井在含矿含水层中的六条边直线连通，构成水平分支井；在水平分支井井筒的水平面内进行射孔作业，在含矿地层中形成多孔眼；在水平分支井井筒周围的多孔眼处进行压裂作业，并穿透到矿物储层中，在含矿含水层平面内形成复杂裂隙网络；将溶浸液注入到地层中的复杂裂隙网络中，使溶浸液与复杂裂隙网络中的矿物充分接触并发生化学反应，形成含矿浸出液，通过抽出井将含矿浸出液抽采至地表的处理厂，得到合格的矿产品。该方法可有效提高溶浸液与矿物的接触面积，有利于实现矿物的高效开采。
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公开(公告)号：CN115217458B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202210750060.X
申请日：2022-06-28
申请人： 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC分类号： E21B43/26 , E21B43/267 , E21B43/00
摘要： 阀门、泵的启停，保证压裂‑注砂过程的安全。本发明公开了矿井下压裂及注支撑剂一体化装置及施工方法，所述装置包括压裂系统和注支撑剂系统。所述装置实现了高压压裂连续注砂、高压压裂脉冲注砂、高压压裂多粒径多类型注砂、脉冲压裂连续注砂、脉冲压裂脉冲注砂、脉冲压裂多粒径多类型注砂等压裂‑注砂方法，可满足矿井下对压裂注砂方式的多种需求，具有普适性。另外，所述装置保证了压裂‑注砂系统的密封性、保持注砂过程中的压力平衡、保证注砂过
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公开(公告)号：CN115898261B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202211260419.1
申请日：2022-10-14
申请人： 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
摘要： 本发明公开了沿空留巷低位切顶与高位定向压裂应力转移方法及装备，通过密集线性套筒致裂方法等定向致裂低位直接顶，缩短直接顶侧向悬臂长度，减弱由直接顶悬顶带来的采空区顶板向留巷顶板的应力传递；通过定向压裂方法致裂高位老顶，减弱由老顶传递的原采空区顶板应力，从源头上最大程度削减施加在留巷围岩的载荷，最终实现低位套筒致裂直接顶切落留巷，高位定向压裂老顶实现应力转移的目的，降低沿空留巷围岩变形。同时公开了主机可滑动钻压一体机装备，包括将压裂泵安装在钻机行走机构上，并加装滑轨使主机可沿滑轨前后滑动,保障低位岩层密集钻孔倾角参数一致性，避免产生偏心误差影响切顶留巷效果，同时减少钻机移动次数，提高施工效率。
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公开(公告)号：CN115749713A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211261651.7
申请日：2022-10-14
申请人： 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC分类号： E21B43/26 , E21B47/00 , E21B7/00 , E21B7/04 , E21B33/122 , E21B19/14 , E21B21/00 , E21D9/10 , E21F17/18 , F04B17/03
摘要： 本发明公开了一种岩层变频脉冲缝网压裂方法及装备。所述岩层变频脉冲缝网压裂方法，首先根据每层岩层的物理力学性质及围压确定每层岩层的初始脉冲压力峰值，根据每层岩层的碰撞力测定实验确定每层岩层的脉冲频率。然后设计变频脉冲缝网压裂泵注方案，最后根据不同工况，设计岩层变频脉冲缝网压裂钻孔布置方案。所述岩层变频脉冲缝网压裂装备包括泵注方式和频率可变压裂泵、水力致裂测控仪、自动封隔器、机械送杆机、双路注水钢管。本发明岩层变频脉冲缝网压裂方法及装备可以在钻孔附近由近及远分级形成多个环形缝网结构，并最终依次叠加成较大范围裂隙网络，从而充分破碎较大范围岩体。
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公开(公告)号：CN115355782A
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202211152725.3
申请日：2022-09-21
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种超深孔爆破裂纹扩展轨迹确定方法，包括以下步骤：考察工程现场的地应力的情况，获得地应力的大小和方向；选定炮孔，获得炮孔参数，进行爆破；在炮孔周围施工2个窥探孔，窥探孔一、窥探孔二与炮孔之间空间交错，窥探孔一孔底、窥探孔二孔底、炮孔孔底与窥探孔一孔口、窥探孔二孔口、炮孔孔口分别位于两条不同平面的直线上，两条直线在空间上垂直；确定窥探孔一、窥探孔二的空间位置参数，进行窥探孔一和窥探孔二的施工；施工完成后，利用钻孔电视记录窥探孔一、窥探孔二孔壁上的裂纹。本发明采用上述超深孔爆破裂纹扩展轨迹确定方法，能够解决现有的超深孔爆破裂纹窥探不完全、观测效率低的问题。
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公开(公告)号：CN115217458A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210750060.X
申请日：2022-06-28
申请人： 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC分类号： E21B43/26 , E21B43/267 , E21B43/00
摘要： 本发明公开了矿井下压裂及注支撑剂一体化装置及施工方法，所述装置包括压裂系统和注支撑剂系统。所述装置实现了高压压裂连续注砂、高压压裂脉冲注砂、高压压裂多粒径多类型注砂、脉冲压裂连续注砂、脉冲压裂脉冲注砂、脉冲压裂多粒径多类型注砂等压裂‑注砂方法，可满足矿井下对压裂注砂方式的多种需求，具有普适性。另外，所述装置保证了压裂‑注砂系统的密封性、保持注砂过程中的压力平衡、保证注砂过程中的颗粒运移、精准匹配砂罐体积与压裂注砂工艺、高效交替压裂与注砂工艺、精准控制注砂量，同时实时监控管路内情况，能够及时控制各阀门、泵的启停，保证压裂‑注砂过程的安全。
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公开(公告)号：CN114397238A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210078875.8
申请日：2022-01-24
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种煤岩体三维可视化注浆试验装置及使用方法，属于破碎煤岩体注浆加固试验技术领域。该装置包括竖向与水平加载系统、立体式装填约束结构、可视化监测系统和调控式注浆系统，竖向与水平加载系统能够对破碎煤岩体施加轴压和围压，更真实的模拟地下应力环境；立体式装填约束结构左右和上部设置加载板，前后设置高强度透明板，下部设置透浆板，可视化监测系统通过高速摄像机和传感器，实现对浆液在破碎煤岩体内扩散形态及全过程进行实时观测；调控式注浆系统稳定的将含有示踪剂的浆液注入到破碎煤岩体中。其结构合理、操作方便、过程可视、立体监控、安全可靠。
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公开(公告)号：CN113027460B
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202110447789.5
申请日：2021-04-25
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种煤与煤系共生铝土矿协调开采系统及其下行开拓延伸方法，铝土矿层位于煤矿层的下部，包括：主井、副井和回风井；区段运输平巷和区段回风平巷；运输巷道，其一端与煤矿层的区段运输平巷、区段回风平巷以及回风井相连通，其另一端与主井相连通；盲斜井，其一端与主井相连通，其另一端向下延拓并与铝土矿开采水平大巷相连通；该开拓延伸方法采用盲斜井、斜坡道开拓方式延伸至下部铝矿层开采水平后布置井底车场、大巷等开拓巷道，形成新的铝矿床开采水平；充分利用原有的煤矿主、副井和提升系统，并结合新开拓延伸的开拓巷道，使得煤矿与铝土矿的提升运输互不干扰，保证铝土矿和煤矿的协调开采。
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