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公开(公告)号：CN111173513A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010179858.4
申请日：2020-03-16
Applicant: 中国矿业大学 , 中国地质大学(北京)
Abstract: 一种煤矿采空区坚硬顶板低温致裂放顶方法，适用于煤层采空区顶板强化致裂技术领域。利用数显式温度仪、温度传感器、注水管、低温流体冻结管、胶囊封孔器、高压注水系统和低温流体槽车，向采空区坚硬顶板依次施工多个致裂钻孔和一个空孔；将螺旋低温流体管、注水管与胶囊封孔器相连接送入多个致裂钻孔中，采用胶囊封孔器进行高压封孔，并冻结致裂钻孔孔口圆柱形扩孔段，形成自封孔结构，再对多个致裂钻孔进行冻结，利用水冰相变致裂煤层顶板。当温度传感器均升高到3℃以上时重复冻结，形成冻胀-融化-冻胀的循环致裂。利用低温流体进行水冰相变产生9.1％的膨胀率来致裂煤层坚硬顶板，其方法简单，操作方便，成本低廉，操作简单，致裂效果好。
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公开(公告)号：CN111005754A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911373425.6
申请日：2019-12-27
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种多分层煤体的多级瓦斯流态化抽采方法，适用于煤矿井下使用。先向目标煤层钻取多个共用同一竖向钻井的水平钻井和瓦斯抽采钻井，利用强化措施使水平钻井周围煤体发生破碎；然后利用三向阀连接可伸缩铜管，可伸缩铜管前端固定有装有多功能组配装置，将多功能组配装置放置于多个水平钻井设计位置后，将竖向钻井和瓦斯抽采钻井进行封孔，将富含O2的空气分级依次注入多个水平钻井内，通过实时监测水平钻井内的温度、气体浓度等相关参数，启动电极击火器，使得破碎煤体发生阴燃。煤体长时间阴燃过程可有效促进储层瓦斯的驱替扩散与解吸渗流。该方法操作简单，成本相对较低，可有效提高瓦斯抽采钻井内的瓦斯抽采效率。
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公开(公告)号：CN120042650A
公开(公告)日：2025-05-27
申请号：CN202510440326.4
申请日：2025-04-09
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种关键层离层注浆监测装置及方法，包括护壁套管、光纤、DAS主机、DSS主机和主动震源激发装置；所述光纤以螺旋式缠绕在护壁套管外壁上，并将护壁套管放入注浆孔内，护壁套管与注浆孔之间充填凝固材料使光纤与注浆孔内壁刚性连接；进行离层空间注浆监测时，将DAS主机与光纤连接，启动主动震源激发装置激发声波，此时DAS主机通过光纤接收声波监测离层空间的注浆效果；进行离层空间长期监测时，将DSS主机与光纤连接，用于监测离层空间的变化情况；这种分布式光纤DAS和DSS技术相结合的方式实现了对离层空间变化的实时监控，并对后续离层浆液扩散行为进行全覆盖动态追踪，保证矿井煤层的安全开采。
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公开(公告)号：CN119593754A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411778540.2
申请日：2024-12-05
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种液氮与静态破碎剂耦合的煤层压裂方法，先利用液氮制备冻结静态破碎剂颗粒；将冻结静态破碎剂颗粒随液氮注入钻孔，液氮由于低温及液氮压力逐渐增加驱动煤体产生裂缝并不断扩展发育，冻结静态破碎剂颗粒随液氮流进煤层产生的裂缝内；完成液氮压裂后，随着煤层受地温影响温度逐渐恢复，冻结静态破碎剂颗粒开始溶解，此时静态破碎剂与水开始发生化学反应体积膨胀，进而在裂缝内膨胀形成静态破碎剂膨胀区对裂缝进行二次膨胀压裂，同时静态破碎剂膨胀区对裂缝起支撑作用，防止裂缝受地应力作用闭合，完成煤层压裂。其不仅能实现对煤层高效压裂，而且能有效对裂缝进行支撑，从而降低其后续闭合的情况，最终有效提高煤层气的开采效率。
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公开(公告)号：CN114412448B
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202210065578.X
申请日：2022-01-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B47/01 , E21B47/092 , E21F7/00 , E21F17/18
Abstract: 本发明公开了一种基于核磁共振的煤储层结构测试随钻探头及测试方法，在钻孔过程中实时通过核磁探头对钻孔周围的煤体进行核磁探测，完成钻孔施工后即实现一次核磁探测过程，然后该钻孔能用于后续瓦斯抽采，这种一次钻孔具有多种作用的方式，一方面减少额外钻设多个钻孔；另一方面可通过核磁测试手段对钻进和退钻过程中分别进行核磁探测，实现实时原位煤层的无损监测，并大幅提升数据有效性及可信度；最后，分别将钻进时获得的多个核磁弛豫信息形成集合，及退钻时获得的多个核磁弛豫信息形成集合，通过设定的标准进行判断，最终能确定钻孔周围的煤层孔隙结构是否因钻孔卸压发生变化，进而根据变化情况及时采取相应措施，保证后续煤层开采的安全性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118794783B
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202410791204.5
申请日：2024-06-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种甲烷原位燃爆压裂及评价模拟一体化试验装置及方法，通过配气系统与远程控制系统的配合，实现了具有危险性燃爆气体的远程精确配气；通过高能电打火系统、高频信号采集系统与远程控制系统结合，实现了电打火引爆与高频数据采集的微秒级同步触发；通过在燃爆腔体设置多个通孔模拟射孔，实现了井筒射孔内燃爆载荷的精准监测；通过三轴岩心夹持器和渗透率测量系统实现了燃爆载荷作用后岩石样品渗透率的不卸压原位测试；最终获得不同井筒温度及压力、不同地应力状态、不同甲烷浓度和不同点火工艺等条件下岩石样品压裂的载荷曲线、受力曲线、温度曲线及压裂形态参数，从而为后续甲烷原位燃爆压裂技术的应用提供大量实测数据及分析样本。
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公开(公告)号：CN118582194B
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202410791201.1
申请日：2024-06-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263
Abstract: 本发明公开了一种页岩气储层多分支井甲烷原位燃爆压裂方法，综合地质勘探及测井资料优选页岩气储层，进行分支井设计及钻井平台搭建；接着在主水平井的侧部向周围页岩气储层施工分支井；依次对各个分支井进行甲烷原位燃爆压裂，形成具有高度自支撑能力的复杂立体裂缝网络，最终完成页岩气储层的燃爆压裂改造；上述燃爆压裂所需的甲烷采用两种甲烷补注方案，其一是通过井上甲烷储罐向分支井内补注甲烷，其二是通过由已压裂的分支井向待改造分支井补注甲烷，这种方式能大大降低井上长距离运输补充的方式，通过两种甲烷补注方式相结合，保证了甲烷原位燃爆压裂对各个分支井持续压裂的效果，最终能形成所需的复杂立体裂缝网络，且整个过程无需水力压裂。
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公开(公告)号：CN118582194A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410791201.1
申请日：2024-06-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/263
Abstract: 本发明公开了一种页岩气储层多分支井甲烷原位燃爆压裂方法，综合地质勘探及测井资料优选页岩气储层，进行分支井设计及钻井平台搭建；接着在主水平井的侧部向周围页岩气储层施工分支井；依次对各个分支井进行甲烷原位燃爆压裂，形成具有高度自支撑能力的复杂立体裂缝网络，最终完成页岩气储层的燃爆压裂改造；上述燃爆压裂所需的甲烷采用两种甲烷补注方案，其一是通过井上甲烷储罐向分支井内补注甲烷，其二是通过由已压裂的分支井向待改造分支井补注甲烷，这种方式能大大降低井上长距离运输补充的方式，通过两种甲烷补注方式相结合，保证了甲烷原位燃爆压裂对各个分支井持续压裂的效果，最终能形成所需的复杂立体裂缝网络，且整个过程无需水力压裂。
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公开(公告)号：CN113447514B
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202110711074.6
申请日：2021-06-25
Applicant: 中国矿业大学 , 苏州纽迈分析仪器股份有限公司 , 中国石油大学(华东)
IPC: G01N24/08
Abstract: 本发明公开了一种用于地质体含水量测量的微型核磁共振装置，包括设在探测钻孔入口处的提升单元，探测钻孔内设有用防护套管与提升单元相连的由射频单元、接收单元、控制单元和通讯单元集成的测试装置；控制单元与射频单元、接收单元、通讯单元和提升单元之间通信连接，射频单元产生静磁场与射频磁场，使孔隙水极化；接收单元将孔隙水的回波信号放大、滤波、A/D转换；提升单元能将装置提升至钻孔不同深度；通讯单元能从地面上位机下载测试指令传递给控制单元，并将控制单元保存的测试数据上传至上位机。将本装置布置在小直径的地质探测钻孔中，能够实时监测地质体探测钻孔周围不同深度的含水量变化，为水缘性灾害的监测与预警提供准确的信息。
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公开(公告)号：CN116359041A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310408264.X
申请日：2023-04-17
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏拓海煤矿钻探机械有限公司
Abstract: 本发明公开了一种人工裂缝试样冲击剪切渗透率测试系统及方法，包括围压加载系统，冲击剪切系统和渗透率测试系统，其中围压加载系统不仅能对试样施加不同的围压，同时其能使冲击杆和透射杆分别与试样夹持器之间压紧固定密封，为后续测定渗透率时进行密封；冲击剪切系统用于在对试样进行冲击剪切时施加冲击力，进而通过第一剪切头和第二剪切头各自非对称设置的突出部实现对试样的冲击剪切错动，完成试验后试样内部形成自支撑结构对产生的裂隙进行支撑；最后对冲击剪切前后的渗透率进行对比分析，通过改变参数进行多次试验从而能测定不同试样围压、不同冲击压力及不同渗流气压下对冲击剪切前后的渗透率影响情况，为后续现场实施提供数据支撑。
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