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公开(公告)号：CN117145739A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202310771527.3
申请日：2023-06-28
申请人： 山东科技大学 , 河南屹华智控泵业有限公司
摘要： 本发明属于煤矿安全领域，具体涉及一种用于煤矿水压致裂用串联压裂泵组系统及压裂方法。所示系统包括定频电机组件、可变流量泵组、注水泵控制组件；定频电机组件的高速轴连接可变流量泵组；可变流量泵组内串联至少两个注水单元，各注水单元通过离合器实现自动闭合与断开，注水泵控制组件的控制柜连接可变流量泵组的离合器，通过控制柜控制离合器的闭合和断开。所述方法根据预先设计的煤层注水流量参数方案，可以通过将串联的注水单元同时打开实现压裂泵组较大的流量及压力出水，进而有效地对低渗煤层进行水力压裂。相较于不可调节注水流量的压裂泵，可有效地对不同类型的煤层进行水力压裂，实现更好的煤层注水效果。
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公开(公告)号：CN116950870A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310771469.4
申请日：2023-06-28
申请人： 山东科技大学 , 河南屹华智控泵业有限公司
摘要： 本发明属于煤矿安全技术领域，具体涉及一种用于矿井脉动注水的智能变频注水泵及方法。所述智能变频注水泵，设置防爆变频电机，通过防爆变频电机的传动带动高压泵内活塞运动从而形成高压水，并且变频控制设备包括变频控制柜、操作台，操作台内安装智能电控系统，通过操作台调节变频控制柜的输出信号以改变防爆变频电机的输出功率，进而实现高压泵的出水压力与流量的变频；所述方法，将预先设计的变频脉动注水参数输入至操作台软件，通过变频控制柜对高压柱塞泵进行变频控制，高压柱塞泵根据预设的变频方案对煤层进行脉动注水，相较于定频注水，变频脉动注水能够有效地对坚硬顶煤进行疲劳性损伤，以更加有效地实现顶煤的破碎及控制。
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公开(公告)号：CN118688237A
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410672678.8
申请日：2024-05-28
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： G01N23/2251 , G06T17/00 , G06T15/00 , G06T7/11 , G06T5/70 , G06N20/00 , G01N23/2202 , G01N1/42
摘要： 本发明涉及煤层内注水润湿技术领域，具体涉及一种实现煤体水分分布三维可视化方法，此方法可以直观展示煤体内部的润湿情况，为研究煤层渗流规律提供便利。所述方法采用液氮冷冻的方式迅速使煤体内的水分生成细小均匀的冰晶，既不破坏煤体结构，又能实现煤体内不同位置水分的图像观测，借助Cryo‑FIB‑SEM成像和深度学习实现煤体内水分三维表征，获得煤体孔裂隙内真实水分分布的同时，可以观测孔裂隙结构特点，实现煤体注水润湿效果的评价，有助于揭示煤孔裂隙结构特点和其内部水分分布的关系。通过深度学习分割图像能够更精准地识别FIB‑SEM图像的水分，将分割准确度提高到80％以上。
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公开(公告)号：CN116398107A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310342972.8
申请日：2023-03-31
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： E21B43/267 , E21B49/00
摘要： 本发明公开了一种变压裂液密度控制支撑剂定向运动试验方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行一次压裂；S4：完成第一次压裂；S5：二次压裂；S6：重复试验。通过试验能得到变压裂液密度控制支撑剂定向运动规律，为实际生产中指导支撑剂重复使用从而达到对目标储层分区域分阶段裂隙支撑起到指导作用。
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公开(公告)号：CN116291355A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310336593.8
申请日：2023-03-31
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： E21B43/267 , E21B43/00 , E21B49/00
摘要： 本发明公开了一种水力加砂压裂后瓦斯抽采致支撑剂运移试验方法，包括试验装置，所述试验装置包括注入组件、裂隙组件、固定组件和负压抽采组件，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述裂隙组件用于模拟带有裂隙的岩体在注入液体后的反应，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度，所述负压抽采组件用于模拟瓦斯抽采过程；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：完成压裂；S5：负压抽采；S6：重复试验。真实地模拟在水力压裂煤层增透后瓦斯负压抽采导致支撑剂运移的情况，从而为水力压裂煤层增透后在瓦斯负压抽采后，煤层内裂缝出现的状态及再次进行水力压裂提供依据。
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公开(公告)号：CN117803438B
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202311840976.5
申请日：2023-12-29
申请人： 山东科技大学
摘要： 本发明属于煤矿安全技术领域，具体涉及一种变频涡轮聚能脉冲装置及使用方法。所述装置包括柱状的壳体，壳体一侧设置注水口，另一侧为锥形的端头，出水口设置在靠近端头的壳壁上，壳体内腔依次设置涡轮增压腔室、蓄水腔室和变频腔室；涡轮增压腔室内设置增压组件，变频腔室内设置变频控制组件。本发明的方法，通过增压组件的涡轮对流动能量储存和释放，提高脉动压力峰值为注水泵压的4倍以上；蓄水腔室内通过对称出水口的设计，压差力可相互抵消，降低憋压时变频片的合力和摩擦力，降低冲击疲劳损失、提高了固定轴的寿命，扇轮与后面齿轮组成了减速齿轮组，可进一步增加变频片转动扭矩、降低脉动频率，大幅增加脉动压力和流量。
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公开(公告)号：CN118673256A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410706428.1
申请日：2024-06-03
申请人： 山东科技大学
摘要： 本申请涉及煤矿安全技术领域，提供了一种煤层瓦斯扩散系数及透气性系数数值反演方法及系统。该反演方法中，根据有因次参数与无因次参数的转换关系，对煤基质扩散模型、裂隙瓦斯渗流模型进行无因次化；分别对无因次累计瓦斯涌出量、有因次累计瓦斯涌出量与对应的时间进行拟合，得到模拟无因次方程、实测有因次方程；对无因次透气性系数及模拟无因次方程中的拟合系数进行拟合，得到无因次透气性系数与拟合系数之间的函数关系；根据无因次透气性系数与模拟无因次方程中的拟合系数之间的函数关系以及转换关系，将模拟无因次方程转换为模拟有因次方程；根据实测有因次方程、模拟有因次方程以及转换关系，反演煤层瓦斯扩散系数及裂隙透气性系数。
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公开(公告)号：CN118669170A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410944628.0
申请日：2024-07-15
申请人： 山东科技大学
IPC分类号： E21F5/02
摘要： 本发明提出了一种基于蒸汽冷凝与超声强化的煤层润湿装置及方法，装置包括注水系统、水体蒸发系统、超声激励系统、液氮冷凝系统和注气系统，各系统均与计算机采集控制系统连接，煤层内水平交替钻设有若干注水钻孔和液氮降温钻孔，注水系统、水体蒸发系统、超声激励系统和注气系统均安装于注水钻孔内，液氮冷凝系统安装于液氮降温钻孔内，各液氮降温钻孔的下方均设有用于探测水蒸气的超声探测器，注水系统能向注水钻孔内注水，水体蒸发系统能将注入水体蒸发为水蒸气，注气系统能将水蒸气注入煤层裂隙中，超声激励系统能促进煤层裂隙扩展，液氮冷凝系统能对煤层裂隙中的水蒸气进行降温使其恢复成液态水。本发明能实现大采深低渗煤层的高效注水。
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公开(公告)号：CN117868772A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410117843.3
申请日：2024-01-29
申请人： 山东科技大学
摘要： 本发明属于煤矿降尘技术领域，具体涉及一种分段水力压裂‑注水源头降尘的方法。所述方法，采用一种定向分段压裂注水设备，包括远程控制系统、高压胶管、钻机和压裂组件，所述压裂组件包括高压泵组、水力压裂组件或注水降尘组件，步骤为：在所述待压裂部位向煤层钻探压裂钻孔；在压裂管柱上安装水力压裂组件，伸入所述压裂钻孔内，对待压裂部位进行水力压裂；分段水力压裂，将整个煤层充分压裂；拆下水力压裂组件，安装注水降尘组件，进行注水源头降尘。本发明通过定向分段水力压裂设备，对待压裂部位进行分段水力压裂的操作，能够使煤层充分压裂，扩大煤层浸水半径，从而有效增强注水源头降尘的效果，解决现有技术中注水降尘效果较差的技术问题。
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公开(公告)号：CN110284921A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910524206.7
申请日：2019-06-18
申请人： 山东科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于二元复合液的急倾斜特厚煤层瓦斯治理方法，属于煤层瓦斯治理技术领域。其首先以清洁压裂液体系和微乳液作为二元复合液；然后借助水力压裂和水射流割缝的主要水力致裂增透方法将所述的二元复合液注入煤体，形成煤体二元复合液体压裂增透瓦斯抽采体系；最后通过瓦斯抽采流量变化特征及分析、煤层透气性系数变化特征及分析、煤体的瓦斯自然解吸速度变化特征及分析、工作面回风流瓦斯浓度变化特征及分析、钻屑量指标理论分析对急倾斜特厚煤层抽采瓦斯治理效果进行考察分析，即达到对急倾斜特厚煤层瓦斯的治理。本发明方法能保证开采工作的安全，提高瓦斯的治理效果。
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