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公开(公告)号：CN110564391B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201910819453.X
申请日：2019-08-31
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种用于粉煤原位固结改性的纳米微泡材料及其制备方法，包括：硅酸盐水泥颗粒40～60份，植物型水泥发泡剂0.5～1份，聚氨酯匀泡剂0.2份，速度控制剂0.8～1.2份，水玻璃1～2份，早强剂1～1.5份；加入高效分散剂后将硅酸盐水泥颗粒和速度控制剂的粒径粉碎至纳米级；在容器A中加入发泡剂及匀泡剂混合制成待使用发泡液；在容器B中加入上述纳米级硅酸盐水泥颗粒和纳米级速度控制剂，并加入水玻璃及早强剂，在特定环境下搅拌混合成纳米材料浆液；最后将待使用发泡液进行发泡后和纳米材料浆液在静态混合器内混合制成纳米微泡材料。煤层中的松软煤体经过该纳米微泡材料固结后，不仅稳定性高，而且透气效果较好，便于后续瓦斯抽采。
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公开(公告)号：CN111425245A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010354601.8
申请日：2020-04-29
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于采空区漏风场优化的煤与瓦斯共生灾害防治方法，A、确定采空区及其上覆岩层裂隙场分布范围，进而确定钻孔位置的高度范围；B、根据裂隙场分布范围及现有煤矿地质资料确定合理的瓦斯抽采方式；C、确定钻场分布情况；D、监测工作面瓦斯浓度及CO浓度，并检测采空区漏风速度；E、调节抽采主管路的抽采负压及设置瓦斯传感；F、确定漏风速度和瓦斯浓度对煤自燃和瓦斯爆炸共存可能性ε；G、根据确定的安全范围，得出煤矿的实际抽采负压；本发明通过考虑采空区流场变化情况，确定本煤层合理的抽采负压，从而使得采空区漏风场达到最优化，进而能在保障瓦斯抽采效果的同时实现煤与瓦斯共生灾害防治的目的。
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公开(公告)号：CN110374665A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910703371.9
申请日：2019-07-31
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种用于极松软煤层抽采钻孔的瓦斯收集装置及使用方法，包括瓦斯收集筒体和抽放短管，所述瓦斯收集筒体包括上部半圆形筒体和下部半圆弧板，上部半圆形筒体与下部半圆弧板相对设置且可拆卸连接；所述上部半圆形筒体包括内圆弧板和外圆弧板，内圆弧板、外圆弧板、两个弧形连接板和两个矩形连接板围成气室，所述内圆弧板上开设多个抽气孔，抽放短管外表面设有瓦斯浓度监测口，瓦斯浓度监测口与瓦斯浓度监测仪连接，在抽放短管内部与外圆弧板的外表面连接处装有筛网；抽放短管的另一端通过抽排管路与瓦斯抽排装置连通。其安装及拆卸方便，能有效降低喷孔发生时的瓦斯浓度，同时能对煤粉与瓦斯二次分离保证瓦斯的抽采效果。
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公开(公告)号：CN110344758A
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201910719550.1
申请日：2019-08-05
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种高瓦斯极松软煤层瓦斯抽采钻孔的施工方法，先在开设大钻孔内塞入环形气囊，接着换上小钻头继续钻进；当发生喷孔现象时，对环形气囊进行充气，使其分别与中空钻杆和大钻孔的孔壁压紧接触并产生摩擦力；此时瓦斯抽排装置通过抽排管与中空钻杆连接开始抽采，使瓦斯及部分粒径较小的煤粉会通过气孔进入中空钻杆并到达煤粉过滤室，筛网对瓦斯与煤粉进行分离，煤粉被留在煤粉过滤室内，而瓦斯到达瓦斯抽排装置被抽排到指定位置收集；持续抽采直至消除喷孔现象。在发生喷孔现象时，对钻孔进行封堵防止瓦斯及煤粉从钻孔中喷出到巷道内，然后对钻孔内的瓦斯及煤粉进行分离抽采，直至消除喷孔现象，从而保证巷道内施工设备及人员的安全性。
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公开(公告)号：CN110374665B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN201910703371.9
申请日：2019-07-31
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种用于极松软煤层抽采钻孔的瓦斯收集装置及使用方法，包括瓦斯收集筒体和抽放短管，所述瓦斯收集筒体包括上部半圆形筒体和下部半圆弧板，上部半圆形筒体与下部半圆弧板相对设置且可拆卸连接；所述上部半圆形筒体包括内圆弧板和外圆弧板，内圆弧板、外圆弧板、两个弧形连接板和两个矩形连接板围成气室，所述内圆弧板上开设多个抽气孔，抽放短管外表面设有瓦斯浓度监测口，瓦斯浓度监测口与瓦斯浓度监测仪连接，在抽放短管内部与外圆弧板的外表面连接处装有筛网；抽放短管的另一端通过抽排管路与瓦斯抽排装置连通。其安装及拆卸方便，能有效降低喷孔发生时的瓦斯浓度，同时能对煤粉与瓦斯二次分离保证瓦斯的抽采效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111101999B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202010120222.2
申请日：2020-02-26
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种确定松软煤层抽采钻孔最佳塑性区范围的方法，根据测量的实验煤层物理力学参数，采用COMSOL模拟软件建立钻孔围岩模型；然后得出各自钻孔半径下的模拟塑性区半径；并得出上述选择的不同钻孔半径下的计算模型区半径；然后根据模拟塑性区半径修正塑性区半径计算公式，找出塑性区范围随钻孔半径的实际变化规律；接着在实验煤层上划分抽采区域，测量相同时间内不同塑性区半径对应的瓦斯混合流量和瓦斯纯流量；最后得出混合流量相对钻孔塑性区半径差值的变化量及纯流量相对钻孔塑性区半径差的变化量；根据变化量数据，确定两者变化量最大值对应的塑性区半径为最佳塑性区范围。从而为松软煤层抽采钻孔提供数据支撑。
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公开(公告)号：CN111650242A
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN202010623063.8
申请日：2020-06-30
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种检测煤自燃产热产气特性对瓦斯浓度场影响的装置及方法，包括模拟试验箱、通风系统、加热装置、气体注入系统、温度及气体采集系统和分析主机；通过上述装置可以真实还原采空区场景并进行模拟实验；同时还可以模拟采空区内含瓦斯煤体受热对瓦斯解吸速度的影响，实时反应煤体受热后自燃氧化产气和促进瓦斯解析两类别气体产物作用下采空区内原有瓦斯浓度场的变化规律；另外本发明通过模拟实验得到煤自燃产热产气、煤自燃仅产气两种工况下采空区的瓦斯浓度场分布规律；进而能间接得到煤自燃仅产热工况下采空区的瓦斯浓度场分布规律；从而能为研究煤自燃产热与产气特性的协同关系对瓦斯浓度的影响提供数据支撑。
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公开(公告)号：CN109374153A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811586542.6
申请日：2018-12-25
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于井下实测气体浓度值推算煤氧化温升的方法，绘制实验室环境下煤自燃温度与气体浓度比值之间的关系曲线，计算任意相邻两点之间曲线的平均斜率，并依次求解前后两组平均斜率的绝对值之差，差值最大值处的点即为曲线特征点，该特征点对应的温度值即为煤自燃拐点温度。以井下环境中煤在常温与着火时实测气体浓度比值为端点，利用相似三角形原理，确定井下环境中煤自燃温度与气体浓度比值关系曲线的特征点，进而拟合井下环境中煤自燃温度与气体浓度值的关系曲线，最终实现井下煤氧化温升的推算。本发明提出的推算煤氧化温升的方法逻辑性强、科学可靠，提高了井下环境中煤自燃预测的精准性。
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公开(公告)号：CN111425245B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202010354601.8
申请日：2020-04-29
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于采空区漏风场优化的煤与瓦斯共生灾害防治方法，A、确定采空区及其上覆岩层裂隙场分布范围，进而确定钻孔位置的高度范围；B、根据裂隙场分布范围及现有煤矿地质资料确定合理的瓦斯抽采方式；C、确定钻场分布情况；D、监测工作面瓦斯浓度及CO浓度，并检测采空区漏风速度；E、调节抽采主管路的抽采负压及设置瓦斯传感；F、确定漏风速度和瓦斯浓度对煤自燃和瓦斯爆炸共存可能性ε；G、根据确定的安全范围，得出煤矿的实际抽采负压；本发明通过考虑采空区流场变化情况，确定本煤层合理的抽采负压，从而使得采空区漏风场达到最优化，进而能在保障瓦斯抽采效果的同时实现煤与瓦斯共生灾害防治的目的。
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公开(公告)号：CN111120003B
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN201911390374.8
申请日：2019-12-30
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种模拟瓦斯与煤自燃共生灾害的试验装置及工作方法，包括模拟系统、瓦斯运移系统和监测分析系统，模拟系统用于模拟工作面、巷道及通风系统，瓦斯运移系统用于向模拟工作面注入瓦斯，使其达到一定瓦斯浓度后，开启并调节通风系统，使模拟管道在不同时间段内处于不同的通风气流量；然后监测分析系统能实时检测处于不同的通风气流量情况下，模拟工作面各个区域的瓦斯浓度及温度变化情况，由于已知瓦斯与煤自燃共生灾害易发区域所需的瓦斯浓度及温度，因此根据其变化情况，能拟合出处于不同气流量时整个模拟工作面的瓦斯与煤自燃共生灾害易发区域的分布变化情况。最终该分布变化情况能为防止煤矿发生瓦斯与煤自燃共生灾害提供数据支撑。
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