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公开(公告)号：CN114320257A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111658719.0
申请日：2021-12-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤矿井下瓦斯燃烧后注热煤层强化抽采的闭环系统及方法，适用于煤矿瓦斯抽采。包括瓦斯供应系统、注热系统和混合气发生器，其中瓦斯供应系统与混合气发生器输入端连接，注热系统与混合气发生器输出系统连接；通过将混合气发生器布置在煤矿井下，利用抽采瓦斯作为燃料燃烧产生尾气，并与水换热产生水蒸气，尾气与水蒸气注入到煤层中，实现煤层中瓦斯脱附，并在压力作用下渗流运移；高温高压压裂在煤层中形成裂隙网络提高瓦斯抽采，所有步骤形成封闭式的正向循环利用，将瓦斯转换为CO2，降低或消除了煤与瓦斯突出的风险，减少了对大气温室效应的影响。
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公开(公告)号：CN112392540B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202011301051.X
申请日：2020-11-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的微波辅助预裂与高压脉冲协同的煤层弱化增透装置及方法，涉及煤矿瓦斯防治技术领域。该方法首先在煤层中钻孔，并将微波天线连接在同轴波导管的最内端并送入压裂钻孔；然后打开微波发生器，通过微波天线辐射钻孔；接着向钻孔中注入导电离子溶液，直至浸透煤层；最后通过可调控式电极放电，完成多次脉冲冲击。本发明中微波辐射为导电离子溶液渗入煤层提供渗流通道，导电离子溶液溶解煤中的有机小分子从而产生扩孔造缝的效应，同时通过高压电脉冲对正电极钻孔和负电极钻孔间的煤体进行多次放电击穿，使钻孔间煤体产生大量裂隙，形成可控裂隙区，达到煤层整体卸压弱化的效果，大大提高了煤层孔隙率、渗透率，促进了瓦斯解吸。
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公开(公告)号：CN112922575B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110158171.7
申请日：2021-02-04
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/00
Abstract: 本发明公开了一种电脉冲定向割缝‑水压爆破一体化煤层增透的方法，适用于煤矿井下。首先在煤层中施工电机钻孔终端位置处施工正电极导向钻孔、负电极导向钻孔，然后向正电极导向钻孔、负电极导向钻孔注入导电离子溶液，利用高压电脉冲技术冲击钻孔，并进行水力割缝，割缝完成后，通过排水泵将电极导向钻孔内的导电离子溶液排出，再对已经完成电脉冲水力割缝的电极导向钻孔进行脉冲爆破。利用电脉冲水力割缝完成的环形缝隙，利于导电离子溶液进入煤体，增强煤体导电性，便于后续电脉冲爆破时积聚能量，使钻孔间煤体产生大量裂隙，形成更多的煤层气移动裂隙网，促进瓦斯解吸，提高煤层瓦斯抽采率。该方法工作效率高，省时省力，针对性强。
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公开(公告)号：CN112412425B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202011301030.8
申请日：2020-11-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种电脉冲预制裂缝定向水力压裂一体化的方法，涉及煤矿瓦斯防治技术领域。其方法为：首先利用高压脉冲冲击波对井内煤层的特定位置进行脉冲射压裂孔和多个目标孔，然后安装正、负电极，用电脉冲发生装置不断产生高压电脉冲，使射孔方向的主裂缝不断延伸，最后清水冲洗钻孔并喷涂防水剂，待防水剂凝固后，封孔，水力压裂。本发明结合电脉冲和水力压裂，加入导电离子压裂液对煤岩体性质进行改造，在电脉冲产生的能量波和水压波联合作用下，使煤岩体更容易形成多个水压主裂缝和致裂裂缝带，降低了脉冲击穿电压和高压脉冲的危险性，也增大了钻孔间距，节省钻孔封孔施工工作量，确保压裂效果，安全性好，操作简单方便，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN112267911B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202011145164.5
申请日：2020-10-23
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00 , E21B43/114 , E21B43/267
Abstract: 本发明公开了一种可溶性气体的气液固三相射流增透装置及增透方法，首先利用文丘里混合器Ⅰ将高压水泵产生的高压水与泥浆泵输出的磨料浆液混合形成高压液固两相流；再利用文丘里混合器Ⅱ将高压气源内的可溶性气体与高压液固两相流混合形成气液固三相流；然后通过静态混合器将气液固三相流进一步混合；最后从压控钻头的侧喷嘴喷出，对钻孔周围煤体进行冲孔或割缝作业，以提高煤层透气性。本发明通过加入静态混合器以及引入可溶性气体，改善了射流的流态稳定性，提高射流时的空蚀、冲蚀作用，降低破煤压力；此外，水力化措施结束后，大量磨料将留在煤层裂隙内，防止裂隙闭合，进一步提高煤层渗透率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111921604A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010679111.5
申请日：2020-07-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明属于矿物加工技术领域，公开了一种辅助井下矸石充填的等离子体破碎装置及方法，装置主要由破碎辊、破碎装置外壳、等离子体放电容器、等离子体发生装置和水循环单元组成；首先采用第一倾斜粗筛网对矸石进行预筛分，体积较小的矸石由破碎辊进行破碎，体积较大的矸石进入到等离子体放电容器，在脉冲放电产生的等离子体及其冲击波的作用下进行破碎，破碎后的矸石经第二倾斜细筛网的二次筛分后，按是否符合破碎要求分别收集。本发明在使用破碎辊的基础上，利用高压电脉冲放电技术，弥补了普通辊式破碎机受限于中级破碎和细碎且齿辊易磨损的弊端，可以更好更高效地破碎硬度较高和体积较大的矸石，辅助矸石在井下充填采空区。
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公开(公告)号：CN110778355B
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN201910925167.1
申请日：2019-09-27
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种煤层气原位排采试验装置及方法，涉及煤层气原位排采技术领域。所述装置包括煤样、三轴压力室、恒压恒流泵、测量罐、参比罐、高压气瓶以及DAS数据采集系统；将煤样放入三轴压力室，施加指定值的轴压和围压，通过参比罐注入气体吸附平衡后，开启安全阀使煤样吸附的气体逐渐排采到测量罐中，然后通过调节恒压恒流泵降低围压使煤样的径向位移恢复到初始值，继续进行试验。本发明在煤样由于基质收缩效应，径向位移降低时，为了保持煤样径向零位移，更加真实的模拟现场，多次调节恒压恒流泵降低围压使煤样的径向位移恢复到初始值，从而实现在实验室条件下再现煤储层真实力学边界、试验效果准确、安全性高、易操作，适用范围较广。
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公开(公告)号：CN109162755B
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN201811054978.0
申请日：2018-09-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种电脉冲与注浆加固相结合的石门揭煤方法，该方法包括：由揭煤工作面向煤层施工钻孔，将放电电极和高压电缆送入钻孔后向钻孔内注入水；通过防爆高压电脉冲发生器和放电电极向钻孔中的水放电，形成强大的冲击波，使煤体产生裂隙，促进了瓦斯解吸，多次放电结束后将钻孔连入瓦斯抽采管路；然后向煤层中注入水泥浆液，增强煤体力学强度，使煤层得到加固，最后完成揭煤。本发明将电脉冲致裂与注浆加固的方法相结合，不仅提高了煤层的孔隙率、渗透率，促进了瓦斯的解吸，有效预防了煤与瓦斯突出的危险性，而且对煤层进行了加固，有利于提高石门揭煤的安全性。
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公开(公告)号：CN108895934B
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN201810846461.9
申请日：2018-07-27
Applicant: 中国矿业大学
IPC: F42D1/08
Abstract: 本发明公开一种深孔松动爆破装炸药方法及装置，将炸药紧密固定排列在爆破筒内，并采用正向爆破的方法安设雷管，雷管炮线从爆破筒的天窗引出，爆破筒和送药杆相互配合，使炸药在钻孔内运移变得方便简洁，并通过观察送药杆上的刻度及软绳上的记号，可以时刻在钻孔外检测钻孔内的送药情况，确保可以将炸药送入指定位置；爆破筒前方的软绳设计方便在哑炮或爆破筒安放位置错误的情况下，将炸药从钻孔内取出，提高了松爆过程中的容错率，减小炸药使用过程的负面影响；送药杆与爆破筒可以分离的设计使送药杆可以在送药完成后回收，大大降低了松动爆破的材料使用成本。
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公开(公告)号：CN109268060B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201811099800.8
申请日：2018-09-20
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F7/00 , E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/20
Abstract: 一种基于强弱强结构爆注一体化区域防突方法，属于煤矿井下区域防突方法。采用从预掘巷道的底抽巷中向预掘巷道两侧施工两排爆注孔，并依次进行松动爆破、水力压裂、瓦斯抽采作业。松动爆破使得煤层裂隙迅速扩张，为水流与瓦斯提供流动通道。压裂作业注入的大量水流能够将煤层中的瓦斯驱替出来，使瓦斯沿着爆破产生的裂隙通道运移，使瓦斯抽采作业更加高效。当爆破、压裂、抽采这一系列作业完成后，便在预掘巷道两侧的爆注孔位置形成应力弱区，之后在预掘巷道的掘进过程中，由于巷道两侧形成强弱强耦合结构，产生煤层应力的缓冲区，有效抑制了由于煤层应力以及瓦斯压力引起的煤与瓦斯突出危险。
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