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公开(公告)号：CN119935680A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510127394.5
申请日：2025-02-04
Applicant: 中国矿业大学(北京) , 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心)
Abstract: 本发明公开了一种受载条件下水浸含瓦斯煤体获取装置及应用方法。所述受载条件下水浸含瓦斯煤体获取装置，包括力学加载系统、试样安装及测试系统、注气和注水系统。通过力学加载系统、试样安装及测试系统、注气和注水系统的高效配合，可在对煤样施加载荷并且注入甲烷气体之后向煤样中注入水分，能够有效地模拟煤矿工程现场的水力化措施影响受载含瓦斯煤体的过程，并且获得含水煤样后再进行力学加载和渗流实验时，不需要重新抽真空，也就避免了水分的额外损失，进而可准确获得水浸受载含瓦斯煤体的力学和渗流规律，用以指导现场煤层水力化增透抽采工程设计。
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公开(公告)号：CN117514084B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202311733672.9
申请日：2023-12-15
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤体降滤固结‑定向蓄能压裂增透方法，具体过程如下：预先向压裂段周围煤体的孔‑裂隙中注入降滤剂，固结煤体以减少滤失；对降滤固结后的煤体实施定向预制微裂缝，确定水力压裂主裂缝的起裂位置与扩展路径；启动水力压裂造缝，使压裂段内蓄积高压能量的压裂液沿预制微裂缝释放、冲击并扩展，形成压裂开度更广、延展距离更远的水力压裂主裂缝；根据同性相斥原理，随着与降滤剂具有相同极性属性的支撑剂流入，其产生的斥力转化为支撑剂远端运移的推动力，对远端的水力裂缝进行有效支撑。该方法避免了压裂液的无效滤失，增大了水力压裂的致裂范围和作用强度，实现了定向水力压裂和支撑剂远端铺置，提升了煤体致裂增透效果。
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公开(公告)号：CN117521367A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311486320.8
申请日：2023-11-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种煤体渗透率模型的构建方法，包括：基于有效应力原理分别对煤的体积应变和裂隙应变在有效应力影响下的关系进行表征，获取定量表征关系；对定量表征关系进行简化；对煤基质吸附膨胀变形引起的体积变形进行表征，获取变形表征参数；对煤的渗透率与等效基质尺度和等效裂隙宽度以及裂隙率之间的定量关系进行表征，获取常用表征参数；基于变形表征参数、常用表征参数以及简化后的定量表征关系构建煤层渗透率演化模型；获取在全应力应变过程中煤体渗透率的变化规律，基于变化规律结合煤层渗透率演化模型构建渗透率演化规律的控制方程。本发明构建了基于煤的双重孔隙结构等效特征的渗透率演化模型，揭示了煤的渗透率演化的内在机制。
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公开(公告)号：CN115387772B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202211074864.9
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤层液态CO2致裂增透与循环堵漏装置及方法，包括抽采孔、致裂孔、抽采管、液态CO2致裂装置、堵漏剂以及堵漏装置，在煤体相邻位置依次布置抽采孔和致裂孔，分别安装抽采管与液态CO2致裂装置，并进行封孔作业；堵漏剂经进料口进入粉尘发生器中经注粉管吹入钻孔内部，悬浮的堵漏剂在裂隙与抽采管路之间形成的负压梯度作用下进入贯通裂隙中，并对流动通道进行堵塞；而多余的堵漏剂则在吸尘管的作用下排出钻孔内部、重新进入粉尘发生器，进而形成一个闭合、流动的循环回路，进而对钻孔裂隙进行有效地堵漏。本发明解决了致裂过程中出现的漏风问题，避免了巷道风流窜入抽采管路引起抽采纯度降低、抽采效果下降等现象的发生。
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公开(公告)号：CN115387773B
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211076829.0
申请日：2022-09-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种碎软煤层顶板定向水力压裂增透方法，包括顶板岩层、煤体、压裂管路、射孔装置和压力传感器，采用先注液增压聚能、后射孔定向致裂的增透方法，将压裂管路铺设至煤层顶板岩层的钻孔内，并使用高压泵液装置将压裂液注入钻孔内部；利用压力传感器对钻孔内部注液压力进行实时监测和记录，当注液压力上升至岩体应力峰值的70％‑80％时，进行定向水力射孔作业，聚集的高压能量得以释放，并伴随压裂液冲击与贯穿煤岩界面且延伸至煤体内部，进而形成裂缝发育的网络通道。该方法提高了水力压裂裂缝在深部碎软煤层中的延展性和改造体积，解决了当前采用先射孔后压裂方式导致钻孔内部密封性差、能量难以聚集、增透范围小等问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115372228A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211040504.7
申请日：2022-08-29
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种考虑封闭孔的煤层瓦斯含量计算方法，由于受采动影响，部分封闭孔发生损伤转变为开放孔，并释放出其内部高压瓦斯，进而导致煤层残存瓦斯含量升高、诱发瓦斯事故发生，因此在进行瓦斯含量测定和评定时，需要充分考虑到封闭孔对瓦斯含量测定的影响。本申请首先利用等温吸附实验进行开放孔瓦斯含量的测定，之后通过SAXS技术与传统孔隙测定手段依次得到全孔与开放孔的孔隙特征，经布尔运算得到封闭孔的孔隙特征及瓦斯含量，最后采用相加的方式得到煤体孔隙内的总瓦斯含量。基于此，充分地考虑到封闭孔瓦斯含量存在的影响，为解释抽采后煤层再次发生事故的原因分析提供指导，同时也为制定瓦斯事故预防措施提供一定的借鉴和参考。
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公开(公告)号：CN114016967B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202111310821.1
申请日：2021-11-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤层二次注液提高瓦斯抽采效果的装置及方法，包括钻孔、封孔装置、水箱、注液泵以及气‑水分离装置，钻孔内由上到下依次布置有测压管、抽采管和注液管；在原有的瓦斯抽采钻孔的基础上进行二次注液，通过向水箱内的水中添加疏水性表面活性剂溶液，利用注液泵将表面活性剂溶液注入钻孔内部，待表面活性剂溶液在煤体孔隙‑裂隙中进行充分渗透，煤层水锁效应得以消除，打开抽采管上的抽采阀门，将抽采出来的瓦斯和水的混合物经过气‑水分离装置进行分离，通过利用表面活性剂分子作用机制消除因毛细管作用引起的“水锁效应”，毛细管力由阻力转变为动力，促进瓦斯的运移和解吸，进而提高了煤层瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN114112786B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202111337408.4
申请日：2021-11-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01N7/04
Abstract: 本发明公开了一种含瓦斯煤定量注液的实验系统及方法，包括气瓶、真空泵、煤样罐、气泵、定量注液装置、解吸仪、气袋、数据采集系统、压力传感器和拍摄装置，煤样罐上方进气接口和排气接口分别连通充气系统和解吸系统，定量泵液装置将确定体积的蒸馏水/亲水性表面活性剂的溶液注入煤样罐中的煤体钻孔内部，并利用压力传感器和拍摄装置对煤样罐中的压力和水在煤样内部的运移变化进行实时监测，待煤样罐压力再次平衡后，使用解吸装置对注液后煤样解吸速率和解吸量进行测定与记录。通过注入亲水性表面活性剂溶液，降低了煤体表面自由能与吸附能力，提高了水在煤体内部的运移速率和对粉尘的润湿能力以及煤层瓦斯解吸效果。
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公开(公告)号：CN114382527A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202210036746.2
申请日：2022-01-13
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21F7/00
Abstract: 本发明旨在提出高瓦斯煤层群高、低位巷协同抽采瓦斯技术方法，首先通过离散元模拟软件构建煤系地层数值模型，模拟回采工作面推进过程中上覆岩层裂隙密集发育的区域范围；然后运用分源预测法测算回采煤层的瓦斯涌出规律；进而构建高、低位巷流场数学模型和三维物理模型，模拟分析不同负压、垂距和平距条件下高、低位巷瓦斯抽采效果，确定高、低位巷合理的协同抽采技术参数，据此布置瓦斯抽采系统并实时监测工作面上隅角及回风流瓦斯浓度。通过本发明的实施，能够有效拦截高瓦斯煤层群回采工作面回采时邻近层及采空区的高浓度瓦斯，解决了高瓦斯煤层群开采工作面瓦斯超限的问题。
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公开(公告)号：CN114215599A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202210159979.1
申请日：2022-02-22
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开一种井下掘进工作面防突‑降尘‑抽采一体化装置，包括设置在巷道内的防爆隔板组件、可拆卸连接在防爆隔板组件与巷道侧壁之间的支护组件、与支护组件可拆卸连接的安全气囊组件、设置在防爆隔板组件和掘进工作面后方煤体之间的雾化除尘及抽采组件以及掘进机；防爆隔板组件上设置有大小和位置均可调的工作孔。本发明通过支护组件将防爆隔板组件与巷道、安全气囊组件与巷道固定连接，提高防爆隔板组件和安全气囊组件的稳定性，雾化除尘及抽采组件对掘进过程中产生的煤尘进行雾化降尘，并对掘进过程中释放的瓦斯进行抽采工作，大大改善了采煤环境，保障了掘进过程中人员的工作环境与生命安全。
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