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公开(公告)号：CN113187551A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110422750.8
申请日：2021-04-16
申请人： 北京科技大学 , 山东能源集团有限公司 , 兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿 , 河北浩威旭光新材料科技有限公司
IPC分类号： E21F17/00
摘要： 本发明提供一种长钻孔分段定点控制性压裂防治动力灾害的方法，属于巷道动力灾害防治技术领域。该方法在巷道前方施工长钻孔，根据压裂设计在孔内的每个压裂段进行预割缝，控制压裂的起裂方向并降低起裂压力。压裂前预先在巷道四周布置高精度微震监测系统，对压裂的范围和效果进行监测，将压裂范围控制在巷道掘进围岩应力扰动范围，避免出现压裂范围小起不到防治效果，而压裂范围过大导致资源浪费。钻孔压裂过程中，根据微震监测结果调整分段压裂间距，避免压裂间距过大降低压裂效果。本发明是一种工艺简单并且对动力灾害防治效果明显的方法，不仅能预先释放围岩中积聚的弹性能减少动力灾害的发生，还能防止巷道掘进过程中围岩能量集聚。
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公开(公告)号：CN115324578A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202210978138.3
申请日：2022-08-16
申请人： 北京科技大学 , 山东能源集团有限公司 , 兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿 , 中国安全生产科学研究院 , 华北科技学院 , 北京安科兴业科技股份有限公司 , 河北浩威旭光新材料科技有限公司
摘要： 本发明公开一种区域性源头防控掘进工作面冲击地压的方法，属于冲击地压灾害防治技术领域；该方法首先进行顶板割缝及压裂预试验确定设计参数；其次在巷道上方岩层中施工定向长距离压裂孔；再次在压裂孔内根据设计对压裂段进行预割缝以降低起裂压力；然后在巷道内布置高精度微震监测系统，根据监测结果及时调整优化压裂方案；最后对压裂段进行逐个高压水力压裂。本发明通过区域性顶板压裂在掘进工作面上方形成卸压带，保护工作面在低应力区进行掘进作业，源头上消除掘进工作面冲击地压发生的应力条件，保障掘进工作面的安全高效推进。
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公开(公告)号：CN114293989B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202111397956.6
申请日：2021-11-23
申请人： 北京科技大学 , 兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿 , 华北科技学院 , 兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿 , 北京安科兴业科技股份有限公司
摘要： 本发明提供一种近直立巨厚煤层分段水力压裂区域防冲方法，属于冲击地压灾害防治技术领域。该方法自开采水平延深主井至压裂水平，压裂水平设计深度距离开采水平垂距为100m；在压裂水平由煤层顶板岩层开掘石门进入开采煤层，沿煤层走向掘进巷道作为压裂钻孔施工空间；在压裂专用巷道沿煤层倾角向巷道上方煤层钻取水力压裂钻孔，钻孔长度以见采空区为准，钻孔走向间距及钻孔倾向分段间距根据压裂设备参数及压裂高度进行设计。本发明通过分段水力压裂开采水平工作面下部煤体，释放煤体积聚高弹性能，降低底煤应力集中程度，达到防治近直立煤层开采底煤冲击目的，保证近直立煤层安全高效开采。
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公开(公告)号：CN114293989A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111397956.6
申请日：2021-11-23
申请人： 北京科技大学 , 兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿 , 华北科技学院 , 兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿 , 北京安科兴业科技股份有限公司
摘要： 本发明提供一种近直立巨厚煤层分段水力压裂区域防冲方法，属于冲击地压灾害防治技术领域。该方法自开采水平延深主井至压裂水平，压裂水平设计深度距离开采水平垂距为100m；在压裂水平由煤层顶板岩层开掘石门进入开采煤层，沿煤层走向掘进巷道作为压裂钻孔施工空间；在压裂专用巷道沿煤层倾角向巷道上方煤层钻取水力压裂钻孔，钻孔长度以见采空区为准，钻孔走向间距及钻孔倾向分段间距根据压裂设备参数及压裂高度进行设计。本发明通过分段水力压裂开采水平工作面下部煤体，释放煤体积聚高弹性能，降低底煤应力集中程度，达到防治近直立煤层开采底煤冲击目的，保证近直立煤层安全高效开采。
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公开(公告)号：CN114185081A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111353934.X
申请日：2021-11-11
申请人： 北京科技大学 , 兖州煤业股份有限公司 , 兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿 , 华北科技学院 , 兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿 , 北京安科兴业矿山安全技术研究院有限公司
摘要： 本发明提供一种地面直井水力压裂范围监测方法，属于煤矿竖井超高压水力压裂监测技术领域。该方法利用8线程通信电缆将高精度便携式微震监测采集仪与高灵敏度深孔传感器相连接，并通过井上‑井间‑井下同时监测，具体为：首先在井上‑井间‑井下分别布置监测孔并安装深孔检波器；然后在井上‑井间‑井下铺设通信电缆将检波器分别与便携式高精度微震采集仪连接；再通过监测记录的事件和时间，对裂隙发育范围进行高精度定位，进而确定水力致裂裂缝主裂缝和次生裂缝的方向和范围。此方法具有系统架构简单灵活、使用便捷、精度高、定位准确、经济节约等特点，为评价煤矿地面水力压裂效果提供了一种简单可行、绿色环保的新思路。
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公开(公告)号：CN114185081B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202111353934.X
申请日：2021-11-11
申请人： 北京科技大学 , 兖州煤业股份有限公司 , 兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿 , 华北科技学院 , 兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿 , 北京安科兴业矿山安全技术研究院有限公司
摘要： 本发明提供一种地面直井水力压裂范围监测方法，属于煤矿竖井超高压水力压裂监测技术领域。该方法利用8线程通信电缆将高精度便携式微震监测采集仪与高灵敏度深孔传感器相连接，并通过井上‑井间‑井下同时监测，具体为：首先在井上‑井间‑井下分别布置监测孔并安装深孔检波器；然后在井上‑井间‑井下铺设通信电缆将检波器分别与便携式高精度微震采集仪连接；再通过监测记录的事件和时间，对裂隙发育范围进行高精度定位，进而确定水力致裂裂缝主裂缝和次生裂缝的方向和范围。此方法具有系统架构简单灵活、使用便捷、精度高、定位准确、经济节约等特点，为评价煤矿地面水力压裂效果提供了一种简单可行、绿色环保的新思路。
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公开(公告)号：CN117195526B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311110804.2
申请日：2023-08-31
申请人： 山东能源集团有限公司 , 北京科技大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F30/13 , G06Q10/0635 , G06Q50/02 , G06F119/12 , G06F119/14 , G06F119/02
摘要： 本申请实施例提供一种井工煤矿工作面顶板靶向爆破岩层层位识别方法及系统。该方法中，基于预先构建的载荷三带覆岩划分模型，确定靶向爆破工作面的靶向爆破岩层的潜在识别带，并将潜在识别带划分为N个关键层，根据N个关键层的特征参数，确定各个关键层的顶层识别参数，并基于预先构建的工作面顶板致灾岩层识别模型，对靶向爆破岩层进行层位识别。籍此，快速准确的明确了顶板靶向爆破岩层层位所处的潜在识别带，减少了工程分析量，提高了识别效率以及识别结果的准确性，减少了误判岩层致灾性质带来的工程风险，避免了现场盲目施工造成的资源浪费与重复施工，保证了顶板爆破实施效率与卸压效果。
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公开(公告)号：CN117195526A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311110804.2
申请日：2023-08-31
申请人： 山东能源集团有限公司 , 北京科技大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F30/13 , G06Q10/0635 , G06Q50/02 , G06F119/12 , G06F119/14 , G06F119/02
摘要： 本申请实施例提供一种井工煤矿工作面顶板靶向爆破岩层层位识别方法及系统。该方法中，基于预先构建的载荷三带覆岩划分模型，确定靶向爆破工作面的靶向爆破岩层的潜在识别带，并将潜在识别带划分为N个关键层，根据N个关键层的特征参数，确定各个关键层的顶层识别参数，并基于预先构建的工作面顶板致灾岩层识别模型，对靶向爆破岩层进行层位识别。籍此，快速准确的明确了顶板靶向爆破岩层层位所处的潜在识别带，减少了工程分析量，提高了识别效率以及识别结果的准确性，减少了误判岩层致灾性质带来的工程风险，避免了现场盲目施工造成的资源浪费与重复施工，保证了顶板爆破实施效率与卸压效果。
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公开(公告)号：CN118674260A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410642420.3
申请日：2024-05-23
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： G06Q10/0635 , G06Q50/02
摘要： 本申请涉及煤矿安全技术领域，提供了一种矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价方法及系统。该方法包括：根据目标压裂矿井的目标压裂岩层组的尺寸参数，以及微震监测数据，确定目标工作面的多个防冲效果评价参数；基于熵权法，确定每个防冲效果评价参数的客观权重；基于预先构建的防冲效果评价模型，根据防冲效果评价参数的客观权重，对目标压裂矿井的地面水力压裂进行防冲效果评价。籍以，通过科学、准确、全面的矿震矿井地面水力压裂防冲效果评价，因矿而异确定评价参量，有效杜绝多参量量纲和各参量间关系不确定性导致的影响，为后续的压裂施工参数优化提供理论指导，杜绝盲目进行施工可能出现的费时费力、压裂效果差等问题。
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公开(公告)号：CN117787015A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202410199968.5
申请日：2024-02-23
申请人： 北京科技大学
IPC分类号： G06F30/20 , E21C41/18 , G06Q50/02 , G06F111/10
摘要： 本发明公开了煤炭资源开采绿色减损控制方法及系统，其中方法包括以下步骤：建立岩层理论控制方程，基于岩层理论控制方程，确立理论目标和工程实际目标；基于理论目标和工程实际目标，确立控制准则，基于控制准则，确立顶板岩层控制的工程目标；基于顶板岩层控制的工程目标，根据模型实验、现场测量和数值模拟获取顶板岩层的运动规律，确立顶板裂隙、离层产生的时间和空间大小；基于顶板裂隙、离层产生的时间和空间大小，针对不同地点和时间采取相应的控制技术对顶板岩层进行控制，实现地表减沉。本发明可以减轻、减缓上覆岩层运动剧烈程度，减小岩层运动空间，从而降低采矿引起的岩层和地表环境损伤，实现绿色开采，保护矿区生态环境。
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