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公开(公告)号：CN116906108A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310630498.9
申请日：2023-05-31
申请人： 平顶山天安煤业股份有限公司 , 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种热烟气驱替煤层甲烷水平多向闭环抽采的方法，先采用CH4燃爆压裂技术在各个水平钻井原位协同燃爆反应产生气体冲击压裂水平钻井周围煤层形成裂缝网络，然后向各个水平钻井注入的热烟气由于自身较高的温度可促进煤体CH4气体的解吸，且热烟气中CO2、SO2、NO2因竞争吸附优势可大量置换出大跨度煤层吸附的CH4气体并进行闭环利用，在实现热烟气封存的同时提高煤层甲烷开采效率。另外水平监测井中的集成式多参数监测装置能根据当前获取的水平钻井参数变化调整各水平钻井的燃爆气体注入参数、热烟气注入参数，从而对各水平钻井的气体注入参数进行独立动态精准调控，最大化提高大跨度煤层各区域甲烷燃爆压裂、热烟气封存和CH4抽采效率。
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公开(公告)号：CN117249737A
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202311312112.6
申请日：2023-10-11
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种静态爆破扩孔送药及封孔装置及其工作方法，包括封孔装置、扩孔装置和送药装置；其中扩孔装置用于对上向钻孔扩孔，并形成环形切槽；送药装置用于送药及对钻孔的预封孔，送药装置先随着扩孔装置进入钻孔内，在扩孔装置的扩孔工作完成后，送药装置被移动至扩孔装置扩孔时所处的位置，并通过两个支撑杆的扩展进入环形切槽内，从而使送药装置固定在钻孔中；然后通过送药铲将静态破碎药卷穿过送药装置推至钻孔内，最后将封孔装置与送药装置连接，使封孔装置对钻孔孔口进行密封，形成双重密封作用，钻孔内的静态破碎药卷通过自身的化学反应产生持续膨胀应力与热应力，最终实现煤层坚硬顶板的高效弱化致裂。
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公开(公告)号：CN115163000B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202210829420.5
申请日：2022-07-15
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种基于压风动力的打钻防喷孔装置及方法，在打钻过程中兼具快速排渣、清理粉尘及瓦斯快速抽采的功能，通过防喷主体中甲烷浓度检测仪监测瓦斯浓度，从而能对钻孔内是否发生喷孔现象做出识别和判断，进而向工作人员发出声光警报，接着工作人员能通过阀门启停按钮组实现气动蝶阀一和气动蝶阀二的快速开启和关闭，通过这种方式能使防喷主体从除尘及排渣模式快速切换至瓦斯抽采模式，在短时间内进行瓦斯的密闭抽采，解决了传统防喷装置机械式手动阀门启停过晚而造成的瓦斯抽采不及时，进而大量涌入采掘工作面而造成瓦斯超限的难题。此外，通过两个气动蝶阀的相互切换控制，关闭除尘管路阀门对整个防喷装置进行密封，提高了瓦斯抽采浓度。
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公开(公告)号：CN116696451A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310729241.9
申请日：2023-06-19
申请人： 中国矿业大学 , 江苏铎安科技有限责任公司
发明人： 翟成 , 郑仰峰 , 余旭 , 杨威 , 张海宾 , 徐吉钊 , 刘厅 , 孙勇 , 丛钰洲 , 唐伟 , 李宇杰 , 朱薪宇 , 黄婷 , 王宇 , 陈爱坤 , 徐鹤翔 , 吴西卓 , 刘晓琴 , 魏星宇 , 黄涛
IPC分类号： E21F7/00 , E21F17/103 , E21F17/12 , E21F17/18
摘要： 本发明公开了一种高瓦斯煤层封闭式工作面煤气智能开采方法，将高瓦斯采煤工作面及采空区全封闭形成密封空间，进而取消通风系统及瓦斯抽采钻孔，由于无外界空气进入，并通过抽取使其内部氧气降低至接近零，进而使采煤工作面在后续采煤过程中处于隔绝氧气的状态，因此从根本上消除了煤炭自燃以及瓦斯煤尘爆炸的风险，从而大大加快了采掘接替速度，并减少了矿井的施工成本。另外在密封空间内进行后续采煤时，解吸的瓦斯直接排放至采煤工作面及密封空间内，此时通过瓦斯抽采泵站抽采瓦斯，大大提高了瓦斯利用率；最终实现对整个高瓦斯煤层的瓦斯抽采，且在抽采的同时能进行煤炭开采，不仅保证瓦斯抽采效率，还保障了煤炭开采量。
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公开(公告)号：CN114183114A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111511992.0
申请日：2021-12-07
申请人： 中国矿业大学 , 江苏拓海煤矿钻探机械有限公司
摘要： 本发明公开了一种水力冲孔造穴协同蒸汽注入强化瓦斯抽采方法，先向煤层内打设穿层钻孔，并向钻孔内注入高压水进行水力冲孔，从而在钻孔内形成冲孔穴，并且冲孔穴周围形成数条裂缝，然后通过气渣分离器将冲孔穴内的残渣、废水排出并进行瓦斯抽采；瓦斯抽采一定时间后，再向冲孔穴内注入高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进入冲孔穴内后与煤层进行热交换，蒸汽进入煤层的裂缝内进一步施加压力，使煤层裂缝在受到高温和高压力的作用后进一步扩展发育实现二次压裂；最终在高温水力冲孔和高温高压蒸汽的二次压裂，及降低煤层吸附性的多重作用下，实现对瓦斯抽采的增产。本发明能有效提高煤层瓦斯的抽采效果，并持续较长时间，同时降低施工钻孔的工作量。
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公开(公告)号：CN118444382B
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202410458598.2
申请日：2024-04-17
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警装置及方法，装置包括感应光纤一、二，DAS主机、DSS主机、分析监控台和显示终端；方法:DAS主机接收感应光纤一回传的后向瑞利散射光信号，采集沿光纤线路的振动信号，进行道路下方地质的横波速度结构反演成像，判断地下空洞、空穴地质情况，当检测到的空洞尺寸高于阈值时，发送报警信号；同时建立横波速度与地应力之间的关系，利用波速场反演深层地下应力场。DSS主机接收感应光纤二回传的后向布里渊散射光信号，获取光纤沿线应变量，推算出路面面层土体的实际位移量，评估道路健康状态。本发明结合对地下异常空洞的探测、地下深层应力以及地表位移的监测，保障了城市道路安全。
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公开(公告)号：CN118444382A
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202410458598.2
申请日：2024-04-17
申请人： 中国矿业大学
摘要： 一种城市道路深层地下空洞成像及塌陷监测预警装置及方法，装置包括感应光纤一、二，DAS主机、DSS主机、分析监控台和显示终端；方法:DAS主机接收感应光纤一回传的后向瑞利散射光信号，采集沿光纤线路的振动信号，进行道路下方地质的横波速度结构反演成像，判断地下空洞、空穴地质情况，当检测到的空洞尺寸高于阈值时，发送报警信号；同时建立横波速度与地应力之间的关系，利用波速场反演深层地下应力场。DSS主机接收感应光纤二回传的后向布里渊散射光信号，获取光纤沿线应变量，推算出路面面层土体的实际位移量，评估道路健康状态。本发明结合对地下异常空洞的探测、地下深层应力以及地表位移的监测，保障了城市道路安全。
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公开(公告)号：CN115749922B
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202210829413.5
申请日：2022-07-15
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种用于易喷孔软煤层钻孔排渣防堵方法，能根据压力监测装置采集的实时气体压力值并结合称重感应装置采集的排渣阀门处的钻屑质量，判断是否发生喷孔现象，在未发生喷孔现象时，采取定时开启排渣阀门进行排渣，从而控制排渣速度；当实时检测的气体压力值及钻屑质量均大于设定阈值时，则判断发生喷孔现象，此时能根据钻孔过程中产生钻屑的多因素参数并结合实时监测数据对理论排渣速度进行计算，进而控制排渣阀门处于常开状态，此时排渣主体由于气压增大的原因自动增大排渣速度至理论排渣速度进行快速排渣，既能最大限度降低喷孔事故的发生，又能在喷孔发生时以最快的速度将喷出的煤粉、煤渣排出，有效提高了钻孔作业过程的安全性。
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公开(公告)号：CN115628038B
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202211343203.1
申请日：2022-10-31
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： E21B43/26 , E21B47/107
摘要： 本发明公开了一种基于声波远探测的矿井自调节脉动压裂方法，先布设自调节脉动压裂系统，并在压裂管上划分多个监测段，然后以煤层渗透率作为考察参量设置压裂效果标准，并设定初始脉动压裂参数及其自调节程序；然后开始煤层脉动水力压裂，在压裂过程中通过循环获取各个监测段的煤层渗透率，并且将每次循环的煤层渗透率中最小值判断是否小于0.5mD，若是，则保持初始脉动频率和初始脉动压力幅值不变，自动增大泵入流量；若否，则保持当前泵入流量，自动增大脉动频率和脉动压力幅值；最终实时调整压裂参数完成煤层压裂。既能从根本上解决压裂过程中缝网发育的不均匀性问题，又能减少了工程施工量，有效提高了经济效益。
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公开(公告)号：CN116498285A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310630504.0
申请日：2023-05-31
申请人： 中国矿业大学 , 江苏铎安科技有限责任公司
摘要： 本发明公开了一种热烟气驱替叠置煤层甲烷抽采及闭环固碳的方法，先采用CH4燃爆压裂技术在各个煤层段原位协同燃爆反应产生气体冲击压裂煤层段形成裂缝网络，然后向各个煤层段注入的热烟气由于自身较高的温度可促进煤体CH4气体的解吸，且热烟气中CO2、SO2、NO2因竞争吸附优势可大量置换出叠置煤层吸附的CH4气体并闭环利用，在实现热烟气封存的同时提高煤层甲烷开采效率。另外建立的多源监测数据反演及智能调控系统能根据当前不同煤层段的物性参数变化设计符合各煤层的最佳燃爆气体注入参数、最佳热烟气注入参数，从而对各煤层段的气体注入参数进行分层式动态精准调控，最大化提高叠置煤层的各煤层段甲烷燃爆压裂、热烟气封存和CH4抽采效率。
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