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公开(公告)号:CN108894787A
公开(公告)日:2018-11-27
申请号:CN201810549872.1
申请日:2018-05-31
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: E21C45/04
摘要: 本发明公开了一种上覆采空区遗留矿柱应力集中的压裂解除方法,首先是定向压裂顶板优化顶板的应力,减小力的来源;其次是脉冲压裂煤柱,产生缝隙网络,弱化煤柱刚度减小煤柱的承载能力;最后是脉冲压裂煤柱底板岩层,减弱其传递应力集中的能力。利用钻机在巷道斜向上层采空区煤柱方向分别间隔施工压裂钻孔至设定深度,一个斜向压裂孔可以采用后退分段压裂顶板、煤柱、底板,顶板定向压裂位置在煤柱上方老顶正中间偏上1m左右。此方法减小下层煤煤柱的宽度,提高煤炭的采出率,减小下层煤巷道的变形,有效解决下煤层工作面的过煤柱的矿压问题、冲击地压和下煤层开采时的煤与瓦斯突出问题等,同时安全系数高、方法简单、施工方便、成本降低。
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公开(公告)号:CN116146211A
公开(公告)日:2023-05-23
申请号:CN202310171374.9
申请日:2023-02-27
申请人: 中国矿业大学
摘要: 本发明公开了急倾斜厚煤层水平分段综放开采坚硬顶板压裂控制方法,首先确定顶板垮落区的范围;然后在运输顺槽和回风顺槽内向划定的顶板垮落区的边缘和其内部打设顶板钻孔,向煤层内部打设顺层钻孔;最后对沿顶板垮落区的边缘打设的顶板钻孔采用多孔同时压裂的方法定向切断顶板垮落区与下部岩层的连接,对其余钻孔均采用脉冲压裂方法,使煤岩体产生疲劳冲击损伤,在其内部形成复杂的裂缝网络,充分弱化坚硬顶板及其下方顶煤,当压裂区域进入采空区后,在矿山压力的作用下使顶煤顶板能够充分破碎垮落,并使垮落的顶板及时填满采空区。本方法消除了上段采空区形成空腔而聚集大量瓦斯带来的安全隐患,还可提高顶煤的回收率,减少资源浪费。
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公开(公告)号:CN108678747A
公开(公告)日:2018-10-19
申请号:CN201810398499.4
申请日:2018-04-28
申请人: 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
摘要: 本发明公开了一种脉冲水力致裂控制顶煤冒放性的方法和设备,所述方法结合脉冲致裂和常规水力致裂的方法优势,先通过脉冲水力致裂在煤体中产生裂缝网络,然后采用常规大排量水力致裂使裂缝网络进一步扩展,充分改造煤体结构,减小顶煤破碎块度,提高顶煤冒放性。本发明中的设备包括小排量的脉冲泵与大排量的常规泵之间通过三通阀和开关阀控制,施工时先导通脉冲泵的一路,关闭常规高压泵管路,脉冲致裂结束后再关闭脉冲通道,打开常规压裂通道。本发明可以使顶煤产生足够多的裂缝,达到弱化顶煤的效果,改善顶煤冒放性,减小顶煤的冒放块度,施工方便,安全可靠,减少资源的浪费。
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公开(公告)号:CN117189061A
公开(公告)日:2023-12-08
申请号:CN202311030898.2
申请日:2023-08-16
申请人: 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
摘要: 本发明公开了坚硬煤岩层定向与脉冲压裂立体综合防冲方法,首先在运输顺槽、回风顺槽和开切眼内向岩层及煤层打设不同高度的钻孔;然后采用定向压裂与脉冲压裂相结合的立体综合防冲措施,控制采空区悬顶及阻止采空区顶板断裂所释放的能量和回采动压向本工作面顺槽和相邻工作面顺槽传递。本发明可实现降低应力峰值和降低动载扰动的目的,从而降低本工作面顺槽及相邻工作面顺槽的大变形和冲击危险性。
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公开(公告)号:CN115749713B
公开(公告)日:2023-06-16
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:CN115355782B
公开(公告)日:2023-05-12
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:CN114856684B
公开(公告)日:2023-03-28
申请号:CN202210573997.4
申请日:2022-05-24
申请人: 中国矿业大学
摘要: 本发明公开了一种长壁开采端头悬顶及采空区瓦斯抽采的压裂协同控制方法,首先在回风顺槽超前支护段沿巷帮向顶板开设L型钻孔,将封孔器和封隔器送至指定位置封孔,对顶板钻孔进行高压水压致裂,在其内部沿平行于巷帮方向和垂直于巷帮方向产生水压裂缝,改造顶板结构并弱化顶板强度,诱导低位顶板在矿山压力作用下及时充分垮落;然后在回风顺槽内按三花眼布置方式开设高位岩层钻孔,对每个钻孔进行高压水压致裂,在高位岩层内部产生水压主裂缝和翼型分支裂缝,使此岩层内的高抽巷能够与采空区通过水压裂缝导通,提高顶板高抽巷的瓦斯抽采效率,有效降低采空区瓦斯浓度,随后在矿山压力作用下使高位岩层及时充分垮落,消除端头悬顶隐患。
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公开(公告)号:CN114856684A
公开(公告)日:2022-08-05
申请号:CN202210573997.4
申请日:2022-05-24
申请人: 中国矿业大学
摘要: 本发明公开了一种长壁开采端头悬顶及采空区瓦斯抽采的压裂协同控制方法,首先在回风顺槽超前支护段沿巷帮向顶板开设L型钻孔,将封孔器和封隔器送至指定位置封孔,对顶板钻孔进行高压水压致裂,在其内部沿平行于巷帮方向和垂直于巷帮方向产生水压裂缝,改造顶板结构并弱化顶板强度,诱导低位顶板在矿山压力作用下及时充分垮落;然后在回风顺槽内按三花眼布置方式开设高位岩层钻孔,对每个钻孔进行高压水压致裂,在高位岩层内部产生水压主裂缝和翼型分支裂缝,使此岩层内的高抽巷能够与采空区通过水压裂缝导通,提高顶板高抽巷的瓦斯抽采效率,有效降低采空区瓦斯浓度,随后在矿山压力作用下使高位岩层及时充分垮落,消除端头悬顶隐患。
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公开(公告)号:CN108894787B
公开(公告)日:2019-08-27
申请号:CN201810549872.1
申请日:2018-05-31
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: E21C45/04
摘要: 本发明公开了一种上覆采空区遗留矿柱应力集中的压裂解除方法,首先是定向压裂顶板优化顶板的应力,减小力的来源;其次是脉冲压裂煤柱,产生缝隙网络,弱化煤柱刚度减小煤柱的承载能力;最后是脉冲压裂煤柱底板岩层,减弱其传递应力集中的能力。利用钻机在巷道斜向上层采空区煤柱方向分别间隔施工压裂钻孔至设定深度,一个斜向压裂孔可以采用后退分段压裂顶板、煤柱、底板,顶板定向压裂位置在煤柱上方老顶正中间偏上1m左右。此方法减小下层煤煤柱的宽度,提高煤炭的采出率,减小下层煤巷道的变形,有效解决下煤层工作面的过煤柱的矿压问题、冲击地压和下煤层开采时的煤与瓦斯突出问题等,同时安全系数高、方法简单、施工方便、成本降低。
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公开(公告)号:CN118793443A
公开(公告)日:2024-10-18
申请号:CN202410980086.2
申请日:2024-07-22
申请人: 兖矿能源集团股份有限公司 , 中国矿业大学
摘要: 本发明公开了坚硬煤岩层综放工作面端头悬顶脉冲与定向压裂控制方法,具体为:在工作面顺槽靠近煤柱侧帮壁的顶板上,竖直向上,沿着巷道走向方向,打设一排钻孔;在顺槽超前支护段内,将相邻每3~5个钻孔设为一组,共设n组;针对第一组钻孔,首先采用脉冲压裂的方式分别压裂每个钻孔的煤孔段,充分弱化顶煤;然后采用3~5个钻孔同时压裂的定向压裂方式,压裂第一组钻孔的岩孔段,形成沿钻孔连线方向的定向裂缝,从而定向切断顶板。针对其他组钻孔依次重复上述步骤完成压裂,本方法能够克服定向压裂难以定向切断坚硬顶煤从而导致端头顶煤顶板无法及时垮落的不足。
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