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公开(公告)号：CN115573764B
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202211473617.6
申请日：2022-11-23
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明属于煤矿钻孔瓦斯抽采强化技术领域，尤其涉及一种超声波二次冲击下压抽一体化的瓦斯提浓装置及提浓方法，包括位于增透钻孔内的液态CO2致裂系统、提浓抽采系统和超声波二次冲击系统，增透钻孔位于煤层内，煤层顶板和增透钻孔之间设有一条补偿空间，补偿空间的长度大于增透钻孔的深度，增透钻孔底部设有煤层底板，本发明采用压抽一体化的增透方式，大大减少了钻孔数量，采用的提浓机构提高了瓦斯的抽采浓度，同时设计的新型止飞器可以有效地减少抽采管和致裂管在高压冲击下沿轴向运动产生的“飞管”现象，而且所用装置操作简便、易于上手，同时成本低廉、更适合于钻孔煤矿井下的瓦斯增透抽采工作。
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公开(公告)号：CN115898346A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211477657.8
申请日：2022-11-23
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了CO2‑N2混合状态气体驱替煤层瓦斯的装置及方法，该装置主要由注气系统、加热器、气体增压器、超临界状态检测器、调节装置、瓦斯抽采系统等组成，该装置利用注气装置将CO2注气罐中的CO2气体注入加热器及气体增压器，在加热升压后进入超临界状态检测装置，在调节装置中调节保证进入煤层的CO2气体达到超临界状态，并和N2注气罐中的N2气体以4:1的比例形成混合气体，从而实现超临界CO2对煤体有机分子的萃取、矿物质的溶蚀等物理化学作用，以及在煤层中相变为气态CO2和N2协同驱替煤体吸附态瓦斯的作用。
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公开(公告)号：CN115559687A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211286951.0
申请日：2022-10-20
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明属于煤层瓦斯抽采利用技术领域，尤其涉及一种脉冲式注浆封孔装置及封孔方法，包括浆液搅拌桶，与浆液搅拌桶相连的脉冲发生器，以及与脉冲发生器相连的单向式封孔器，该装置利用注浆泵将浆液搅拌桶中的注浆液抽送至脉冲发生器，注浆液以脉冲形式注入单向式封孔器，在注浆液脉冲压力的作用下打开单向阀的启动片，在重力作用下注浆液的回流压力压迫单向阀的截止瓣膜，保证注浆液持续注入单向式封孔器，为膨胀囊袋和封孔区域提供充足的注浆液，从而避免煤层钻孔因注浆材料颗粒沉降形成“月牙形”漏气通道。本发明为煤层瓦斯抽采钻孔封孔领域提供参考和新的技术方法，有利于提高钻孔的瓦斯抽采浓度。
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公开(公告)号：CN115288682A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210942991.X
申请日：2022-08-08
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明属于煤矿瓦斯治理领域，涉及一种基于关键层分段水力压裂与煤层水力造穴的松软煤层瓦斯治理工艺及应用，包括①关键层分段水力压裂利用高压水压裂煤层覆岩关键层致使其发生损伤破坏，切断煤层上覆岩层的应力传递路径，改变煤层上覆岩层的应力致使煤体卸压；②水力造穴以高压水作为破煤介质，通过钻孔对钻孔周围煤体进行分段冲孔、破碎煤体、扩大孔径，进而在钻孔上形成若干以钻孔为中心的隔段洞穴，从而释放煤层周围应力及瓦斯压力，提高煤层透气性、促进瓦斯抽采效率。本发明使煤体充分卸压，改善煤层渗透率，使承压瓦斯快速得以排放提升煤层瓦斯预抽效果，有效解决松软煤层掘进过程中喷孔、响煤炮等瓦斯动力现象频发的问题。
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公开(公告)号：CN114858625B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202210518856.2
申请日：2022-05-13
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明属于煤矿掘进煤岩工作面在外部扰动下的动力效应研究、采空区与煤岩巷道顶板煤岩层力学性质及煤岩动力灾害领域，尤其涉及一种加载组合煤岩体状态下的动态冲击试验装置及方法，装置包括龙门架框架，设置于龙门架框架中心的基座，所述基座上设有由4块支撑侧板围合而成的矩形框液压缸安装座，所述矩形框的每个支撑侧板中心均设有侧液压缸，矩形框顶部还设有两个顶部液压缸，矩形框架中心设有试件，本发明设计简单、科学、合理，操作简易，数据监测方便。通过构建多层薄板组合煤岩体模型，研究揭示煤岩体的动态损伤机理与动载荷的致灾机制，可有力解决我国在煤岩动力灾害领域的关键问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115559686A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211286241.8
申请日：2022-10-20
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21B33/138 , E21B33/13
Abstract: 本发明公开了一种微生物协同效应下煤层钻孔长效密封装置及方法，该装置主要由浆液发生器、自修复胶囊存储箱、微生物菌群存储箱、超声脉冲发射器和PVC注浆抽采管等部分组成，该装置利用自修复胶囊（成分为碳酸钠）消耗水泥砂浆中的钙离子发生碳化反应生成碳酸钙晶体，并结合厌氧型微生物菌群（巴氏芽孢杆菌、产脲酶菌等）诱导煤体矿物化产生钙离子，与水泥砂浆、自修复液发生二次碳化反应生成碳酸钙晶体，有效密封钻孔周围煤层裂隙且固结体的致密度明显提高。并通过超声脉冲速度法测量记录浆液固结体与浆‑煤胶结面之间的孔隙率，判断裂缝的修复效果。本发明为煤层钻孔注浆堵漏技术领域提供参考和新方法，能够有效改善传统注浆堵漏工程中出现的浆‑煤界面漏气的缺陷，依靠生成的碳酸钙晶体填补应力集中区煤层中的裂隙区域，有利于提高钻孔的瓦斯抽采浓度。
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公开(公告)号：CN114858625A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210518856.2
申请日：2022-05-13
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明属于煤矿掘进煤岩工作面在外部扰动下的动力效应研究、采空区与煤岩巷道顶板煤岩层力学性质及煤岩动力灾害领域，尤其涉及一种加载组合煤岩体状态下的动态冲击试验装置及方法，装置包括龙门架框架，设置于龙门架框架中心的基座，所述基座上设有由4块支撑侧板围合而成的矩形框液压缸安装座，所述矩形框的每个支撑侧板中心均设有侧液压缸，矩形框顶部还设有两个顶部液压缸，矩形框架中心设有试件，本发明设计简单、科学、合理，操作简易，数据监测方便。通过构建多层薄板组合煤岩体模型，研究揭示煤岩体的动态损伤机理与动载荷的致灾机制，可有力解决我国在煤岩动力灾害领域的关键问题。
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公开(公告)号：CN114165197B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202111499598.X
申请日：2021-12-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明属于煤矿煤层卸压增透及瓦斯抽采技术领域，具体公开一种脉冲水力裂切煤层卸压增透装置及卸压增透方法，该装置主要由水箱、高压水泵、压力表、高压储水罐、气动阀、电磁阀组、控制柜等组成，该装置将高压水泵形成的高压水注入高压储水罐中，通过控制柜控制电磁阀、气动阀、引射泵的开闭形成高压脉冲流体，高压脉冲流体经输送杆到达胀裂器中，在高压脉冲流体作用下胀裂器产生周期性膨胀，从而对煤壁产生压缩‑膨胀‑压缩的周期性张压应力，使煤层中裂隙不断发育形成致密贯通的裂隙网络，从而达到煤层卸压、强化瓦斯抽采的目的。
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公开(公告)号：CN114165198A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111499717.1
申请日：2021-12-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种定向水力裂切煤层卸压增透装置及卸压增透方法，主要由胀裂器、推进杆、高压软管、高压蝶阀、高压水泵、水箱等组成，该装置将水箱中的水通过高压水泵形成高压流体，通过杆体带有刻度标尺的推进杆将胀裂器输送至预制的煤层裂隙位置处；高压流体通过推进杆使位于煤层定向裂隙处的胀裂器膨胀，从而对煤壁产生巨大径向应力，使煤层中预制的定向裂隙尖端产生应力集中并发生张拉破坏，裂隙不断扩展，在钻孔间形成连续贯通的裂隙网络，在停止对胀裂器注水时，关闭推进杆尾端的高压蝶阀，由于其密封作用，胀裂器依旧能维持较高压力，避免煤层中新生成的裂隙网络闭合，达到对煤层实时动态裂切效果，实现煤层增透、强化瓦斯抽采目的。
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公开(公告)号：CN114165198B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202111499717.1
申请日：2021-12-09
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种定向水力裂切煤层卸压增透装置及卸压增透方法，主要由胀裂器、推进杆、高压软管、高压蝶阀、高压水泵、水箱等组成，该装置将水箱中的水通过高压水泵形成高压流体，通过杆体带有刻度标尺的推进杆将胀裂器输送至预制的煤层裂隙位置处；高压流体通过推进杆使位于煤层定向裂隙处的胀裂器膨胀，从而对煤壁产生巨大径向应力，使煤层中预制的定向裂隙尖端产生应力集中并发生张拉破坏，裂隙不断扩展，在钻孔间形成连续贯通的裂隙网络，在停止对胀裂器注水时，关闭推进杆尾端的高压蝶阀，由于其密封作用，胀裂器依旧能维持较高压力，避免煤层中新生成的裂隙网络闭合，达到对煤层实时动态裂切效果，实现煤层增透、强化瓦斯抽采目的。
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