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公开(公告)号：CN114382527A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202210036746.2
申请日：2022-01-13
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21F7/00
Abstract: 本发明旨在提出高瓦斯煤层群高、低位巷协同抽采瓦斯技术方法，首先通过离散元模拟软件构建煤系地层数值模型，模拟回采工作面推进过程中上覆岩层裂隙密集发育的区域范围；然后运用分源预测法测算回采煤层的瓦斯涌出规律；进而构建高、低位巷流场数学模型和三维物理模型，模拟分析不同负压、垂距和平距条件下高、低位巷瓦斯抽采效果，确定高、低位巷合理的协同抽采技术参数，据此布置瓦斯抽采系统并实时监测工作面上隅角及回风流瓦斯浓度。通过本发明的实施，能够有效拦截高瓦斯煤层群回采工作面回采时邻近层及采空区的高浓度瓦斯，解决了高瓦斯煤层群开采工作面瓦斯超限的问题。
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公开(公告)号：CN114215599A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202210159979.1
申请日：2022-02-22
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开一种井下掘进工作面防突‑降尘‑抽采一体化装置，包括设置在巷道内的防爆隔板组件、可拆卸连接在防爆隔板组件与巷道侧壁之间的支护组件、与支护组件可拆卸连接的安全气囊组件、设置在防爆隔板组件和掘进工作面后方煤体之间的雾化除尘及抽采组件以及掘进机；防爆隔板组件上设置有大小和位置均可调的工作孔。本发明通过支护组件将防爆隔板组件与巷道、安全气囊组件与巷道固定连接，提高防爆隔板组件和安全气囊组件的稳定性，雾化除尘及抽采组件对掘进过程中产生的煤尘进行雾化降尘，并对掘进过程中释放的瓦斯进行抽采工作，大大改善了采煤环境，保障了掘进过程中人员的工作环境与生命安全。
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公开(公告)号：CN109469474B
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN201811480470.7
申请日：2018-12-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明专利公开了一种基于下向穿层钻孔同时测定多煤层瓦斯压力的装置和方法。所述测压装置包括置于钻孔内并通至多个煤层和岩层的套管，套管上装有与煤层顶底板位置对应的法兰盘，管路上与法兰盘相邻固定有隔离囊袋，隔离囊袋用于隔离气室与水泥砂浆填充室，避免水泥砂浆流入气室内。套管中各管分为注浆和测压两类用途，相邻隔离囊袋之间隔离的空间与孔口分别通过套管中注浆管和测压管相连，与岩层相接的隔离空间为水泥砂浆填充室，通过注浆管与孔口相通并注浆，注浆管孔口端与注浆泵相连并向水泥砂浆填充室注浆；与煤层相接的隔离空间为气室，通过测压管与孔口相通，测压管孔口端与压力表相连并用于测压。测压方法基于上述装置进行分层测压。本发明测压效果好、施工成本低、材料简单易得，能够有效解决单独测定煤层群瓦斯压力施工量大、测定成本高等问题。
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公开(公告)号：CN107330220B
公开(公告)日：2020-10-13
申请号：CN201710595361.9
申请日：2017-07-20
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G06F30/20 , G06Q10/04 , G06Q50/02 , G06Q10/06 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了考虑渗透率各向异性的本煤层顺层瓦斯钻孔设计方法，该方法通过理论建模、数值模拟以及实验现场数据对比的技术手段提出了一套合理的考虑渗透率各向异性的本煤层顺层瓦斯钻孔设计方法，本发明克服了以往本煤层钻孔抽采钻孔布孔设计缺乏理论支撑的盲目性，同时提高了钻孔的合理有效利用率，并明显增大了钻孔的抽采量，更是利用煤层瓦斯三维流动数值模拟程序可预先准确预测瓦斯抽采量和预抽期，为矿井采掘接续计划的安排提供了依据。
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公开(公告)号：CN110542639A
公开(公告)日：2019-12-06
申请号：CN201910955551.6
申请日：2019-10-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01N15/08 , G01N23/046 , G01N3/12
Abstract: 本发明提出一种带CT实时扫描的真三轴瓦斯渗流试验装置及方法，包括真三轴压力室、支架、加载装置、瓦斯渗流装置、CT扫描系统及控制/监测装置。真三轴压力室包括盖板和桶体；支架包括顶板、底板及立柱，位于CT扫描区内的装置均由碳纤维材料制成；加载装置包括轴压、侧压以及围压加载装置，提供实验所需的轴压、侧压和围压；瓦斯渗流装置控制着瓦斯气经过煤体并获取排出的瓦斯流量，研究渗透率变化；CT扫描装置包括CT放射源和CT探测器，实时观察试件内部变化。实现了真三轴应力-应变-渗流与CT实时配合，对于研究真三轴应力状态下煤岩体孔裂隙的扩展和渗透率演化规律具有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110455670A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910847031.3
申请日：2019-09-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01N7/04
Abstract: 一种考虑初始解吸的煤粉瓦斯解吸试验装置与方法，包括真空脱气装置、充气装置、解吸装置、解吸测量装置和恒温控制装置；所述解吸装置包括两个相同容积的样品罐a和a′、两个相同容积的参考罐b和b′以及截止阀；所述解吸测量装置包括U型压差计、截止阀。传统解吸规律试验，是从游离瓦斯释放后压力表示数为零时开始测量瓦斯解吸速率及解吸量，存在较大误差。本发明利用甲烷与氦气的粉煤吸附特性的差异—氦气无吸附特性，模拟甲烷与氦气的解吸过程，同步解吸过程中甲烷气体量比氦气气体量多出的部分即为解吸瓦斯量，并以U型压差计同步测量。此方法可测量包括卸压阶段解吸的瓦斯解吸速率和解吸量，准确揭示粉煤瓦斯解吸规律。
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公开(公告)号：CN107083988B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201710511319.4
申请日：2017-06-27
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 一种基于千米定向钻孔的采动裂隙带瓦斯抽采技术方法，在分析采煤工作面上覆岩层裂隙发育和瓦斯运移规律基础上，初步确定千米定向钻孔的层位、长度、数量、间距、抽采负压和抽采时间技术参数，然后利用千米定向钻机在回风侧的钻场中向采空区上部裂隙带施工若干千米定向钻孔，对采动裂隙带中的瓦斯进行抽采，直至采煤工作面回采结束；实测千米定向钻孔的瓦斯抽采流量和浓度，分析千米定向钻孔技术参数与瓦斯抽采流量和浓度的对应关系，进一步优化确定适用的千米定向钻孔的技术参数，并在下一采煤工作面采动裂隙带瓦斯抽采工作中进行应用。该方法抽采效果好、施工成本低、工程周期短、工作效率高、能够有效解决上隅角和采空区瓦斯积聚超限问题。
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公开(公告)号：CN110173295A
公开(公告)日：2019-08-27
申请号：CN201910632444.X
申请日：2019-07-13
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开的是一种利用顺层定向钻孔抽采瓦斯和防灭火的方法，属于煤矿复合灾害防治方法。在回采工作面的进风巷道和回风巷道中开凿钻场，然后在钻场中分别向进风巷道和回风巷道外侧的煤层中施工顺层定向钻孔，并使顺层定向钻孔在进风巷道和回风巷道外侧的煤壁穿出，接着按照以下阶段进行采空区中瓦斯抽采和防灭火工作：第一阶段，在回采工作面开采过程中依次利用钻场中的顺层定向钻孔，以负压的方式抽采采空区中瓦斯，防止开采过程中瓦斯浓度超限；第二阶段，依次利用上述顺层定向钻孔向采空区注入防灭火材料，防止采空区中遗煤自燃。此方法可在高瓦斯易自燃煤层开采过程中利用顺层定向钻孔实现瓦斯抽采与防灭火的目的，操作简便，瓦斯抽采率高，防灭火效果好，节约工程成本。
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公开(公告)号：CN110135068A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910404617.2
申请日：2019-05-16
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明构件分别构建了与煤层节理共轴的节理坐标系和与单轴应变条件共轴的单轴坐标系，引入煤层倾角和节理俯仰角通过坐标旋转连接两个坐标系，综合考虑了煤层倾角、节理俯仰角、节理孔隙的各向异性、弹性模量的各向异性、Langmuir吸附常数的各向异性以及有效应力的各向异性对主渗透率卸瓦斯压力响应行为的影响，得到了定量表征原位倾斜煤层主渗透率再卸瓦斯压力过程中的响应行为的方法，如下式所示本发明比以往的煤层渗透率模型更接近煤层原位条件，因此能更准确预测煤层气开采和煤层瓦斯抽采过程中煤层渗透率的演化规律。
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公开(公告)号：CN109917101A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910294457.0
申请日：2019-04-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明专利公开了一种基于上向穿层钻孔同时测定多煤层瓦斯含量的方法。所述方法通过施工单个上向穿层钻孔同时获得多煤层煤样，在实验室分别测得煤样吸附常数、水分、灰分、孔隙容积等参数，同时现场通过分层封孔测压获得多煤层瓦斯压力值，从而通过间接法计算获得多煤层瓦斯含量。本发明测压效果好、施工成本低、材料简单易得，能够有效解决单独测定煤层群瓦斯含量施工量大、测定成本高等问题。
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