-
公开(公告)号:CN117189047A
公开(公告)日:2023-12-08
申请号:CN202311103154.9
申请日:2023-08-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了基于增产特征点的煤层注气驱替瓦斯闭环优化装置及方法,该方法首先增压部分氮气至驱替气储罐内,待CO2气罐组补充储罐内CO2至预设浓度后,以预设压力向煤层内压注二元混合气以驱替瓦斯;数据采集器实时记录瓦斯抽放管路内瓦斯纯流量,并通过集成终端取生成实际增产曲线并确定起始、突破和失效点;根据瓦斯地质条件构建数值模型,调整参数直至模型计算增产曲线与实际增产曲线特征点匹配后;以瓦斯增产效率最大作为优化判据,结合响应面法确定理论最优注气压力和CO2浓度;改变注气参数,重复上述步骤,直至实际增产效率低于阈值。本发明通过煤层注气增产过程的增产特征点进行闭环式优化,助力实现区域瓦斯精准防治与高效开发。
-
公开(公告)号:CN113605840A
公开(公告)日:2021-11-05
申请号:CN202111030989.7
申请日:2021-09-03
Abstract: 本发明公开了基于超高压水射流扩孔的以孔代巷抽采卸压瓦斯的方法,其首先在煤层回风巷工作面侧施工回风巷钻场,然后沿煤层顶板向工作面采空区方向施工定向长钻孔,采用超高压水射流对钻孔进行进钻全孔段扩孔作业,待扩孔完成后在该钻场内继续施工其他钻孔,钻孔沿工作面倾向均匀分布,直到该钻场所有钻孔均施工完毕后,对钻孔进行封孔并联网抽采;随之施工下一个回风巷钻场,重复以上步骤直到工作面钻孔施工完毕;本发明将定向长钻孔与超高压水射流有机结合抽采采空区裂隙带卸压瓦斯,可大幅减少钻孔施工工程量、降低瓦斯治理成本,提高工作面卸压瓦斯抽采效果。
-
公开(公告)号:CN109681262A
公开(公告)日:2019-04-26
申请号:CN201811501563.3
申请日:2018-12-10
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种提高破碎煤体中瓦斯钻孔抽采浓度的方法,本方法先利用小直径的钻杆进行开孔,以减小煤体破碎,再利用液体凝胶使钻孔周围的破碎煤体凝结成一体,然后在利用大直径的钻杆进行扩孔,这种方式大大降低了钻孔周围裂隙的产生,为后续有效封孔提供了基础;封孔后以一定的压力将半流体浆液注入封孔段形成的密闭空间,且所注的封孔浆液始终处于一种相对恒压的状态,因此一旦钻孔周围出现新发育的裂隙,半流体浆液可以主动渗透,自动填堵裂隙,隔绝漏气通道,减少空气的进入,从而提高瓦斯抽采浓度。
-
公开(公告)号:CN119878302A
公开(公告)日:2025-04-25
申请号:CN202510025626.6
申请日:2025-01-08
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种采空区动态矸石充填结构监测及重构方法,先划定不同的采充区段,并在每个采充区段完成后布设多个滑杆式位移传感器并进行矸石充填,通过各个滑杆式位移传感器确定每个采充区段的等效矸石充填率;并在充填矸石后持续监测矸石散体受覆岩应力作用过程中每个采充区段的等效矸石压实率;基于各采充区段的等效矸石充填率与等效矸石压实率计算各个采充区段的等效矸石高度,最后根据各等效矸石高度分布结合各采充区段的采充步距以分段重构方法实现精准对采空区动态矸石充填结构的实时监测及重构。通过本发明得到的采空区动态矸石充填结构为矸石充填采场围岩稳定性与地表沉陷控制评价、采动卸压引起邻近层瓦斯涌出治理提供所需的数据支撑。
-
公开(公告)号:CN114458375B
公开(公告)日:2025-04-18
申请号:CN202210099565.4
申请日:2022-01-27
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00
Abstract: 本发明公开了一种煤矿瓦斯开发利用与废气减排闭环系统及使用方法,本系统包括呈闭环状态的瓦斯开发系统、瓦斯发电系统以及废气回注系统,其利用煤火和瓦斯发电产生的高温热废气驱替煤层瓦斯,既提高了煤层气的产量,同时也减少了煤矿区温室气体的排放,对于构建绿色矿上及实现国家碳中和具有重要作用;另外,由于高温废气注入煤层会引发煤体膨胀变形,渗透率大幅降低,高温废气注入量小,为了克服这一问题,本发明提出通过高压水射流造腔为煤体提供外膨胀空间,防止因高温及吸附引起的膨胀而导致煤层渗透率降低,有利于提高废气注入量。
-
公开(公告)号:CN117686399B
公开(公告)日:2025-04-11
申请号:CN202311624632.0
申请日:2023-11-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种利用磁流体测试原位煤体孔隙率的系统及方法,系统包括供给子系统和测试子系统;利用煤矿废铁通过破碎、碾磨与离心过程制备中大粒径磁液,同时通过真空蒸发器制备小粒径磁液;通过磁流体输送钻孔压注小粒径磁液,同时启动磁流体靶向控制钻孔内电磁棒,牵引磁液充满目标测试区域内煤体孔隙后,启动磁流体输送钻孔内电磁棒回收磁液;重复上述步骤,向目标测试区域注满中大粒径磁液并回收,基于两次磁液压注体积计算原位煤体孔隙率。本发明利用磁流体作为煤体孔隙纳米探针,实现煤体原位应力条件下的孔隙率低损与精准测试。
-
公开(公告)号:CN119779862A
公开(公告)日:2025-04-08
申请号:CN202510025629.X
申请日:2025-01-08
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明公开了一种采空区充填矸石多尺度流变特性测试装置及方法,矸石加压罐体内设置加载压板,并通过加载压板分隔成流变测试腔体和加压水腔体,其中流变测试腔体用于放置矸石散体;供水加压子系统向加压水腔体注入加压水推动加载压板对矸石散体施压,并通过矸石位移监测子系统记录测试过程中矸石位移数据;矸石位移监测子系统能保证数据获取的精度;整个过程无需压力机,有效降低整体体积实现在采空区现场布设;通过注气抬板子系统能调整流变测试腔体的高度,从而能满足不同高度矸石散体的测试需求,同时配合柔性海绵环能调整矸石散体的直径,最终实现对不同高度及直径矸石散体的流变特性测试,为充填矸石对采场围岩控制效果的评价提供数据支撑。
-
公开(公告)号:CN117686399A
公开(公告)日:2024-03-12
申请号:CN202311624632.0
申请日:2023-11-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种利用磁流体测试原位煤体孔隙率的系统及方法,系统包括供给子系统和测试子系统;利用煤矿废铁通过破碎、碾磨与离心过程制备中大粒径磁液,同时通过真空蒸发器制备小粒径磁液;通过磁流体输送钻孔压注小粒径磁液,同时启动磁流体靶向控制钻孔内电磁棒,牵引磁液充满目标测试区域内煤体孔隙后,启动磁流体输送钻孔内电磁棒回收磁液;重复上述步骤,向目标测试区域注满中大粒径磁液并回收,基于两次磁液压注体积计算原位煤体孔隙率。本发明利用磁流体作为煤体孔隙纳米探针,实现煤体原位应力条件下的孔隙率低损与精准测试。
-
公开(公告)号:CN117211747B
公开(公告)日:2024-01-23
申请号:CN202311274088.1
申请日:2023-09-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种利用煤层吸附提浓烟气内CO2的煤与瓦斯零碳共采方法,利用高温高压热烟气长期循环注入,改性煤层结构提高其渗透率,并诱导驱替煤层瓦斯解吸运移,提高瓦斯抽采效率,同时煤层持续吸附烟气中CO2使得煤层CO2含量持续升高,实现强化瓦斯抽采及捕集CO2的双重作用;在煤层开采前抽采已改性的高渗储层内的CO2,获得高浓度CO2的同时显著降低煤层突出危险性,保障煤炭安全高效开采。本发明提出了在煤炭开采的规划期、准备期和生产期的全周期煤与瓦斯零碳共采新模式,在实现煤层安全开采、瓦斯资源高效开发的同时低成本提浓回收利用了烟气中的低浓度CO2,显著降低了瓦斯电厂烟气的碳排放,有助于实现煤炭和瓦斯资源的零碳开发,推动绿色矿山建设。
-
公开(公告)号:CN117365407A
公开(公告)日:2024-01-09
申请号:CN202311498848.7
申请日:2023-11-10
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本公开涉及一种基于磁流体靶向修复储层的烟气驱替气窜控制系统及方法,其包括:磁流体供给子系统和气窜裂隙靶向修复子系统;气窜裂隙靶向修复子系统包括至少一组磁流体输送钻孔和磁流体牵引钻孔;磁流体供给子系统被配置为向磁流体输送钻孔输送磁流体;磁流体输送钻孔和磁流体牵引钻孔临近气窜裂隙设置,且磁流体输送钻孔和磁流体牵引钻孔互不连通;磁流体输送钻孔与气窜裂隙的近地端连通,以将流经磁流体输送钻孔的磁流体从气窜裂隙的近地端注入;磁流体牵引钻孔与气窜裂隙的远地端连通;磁流体牵引钻孔的孔底设有电磁铁,通过电磁铁能够牵引磁流体沿气窜裂隙的延伸方向向下定向迁移,从而靶向封堵气窜裂隙。
-
-
-
-
-
-
-
-
-