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公开(公告)号：CN115822546A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211627556.4
申请日：2022-12-16
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21B43/267
Abstract: 本发明公开了一种限时溶解防返吐支撑剂定向嵌入压裂缝的施工方法，具体施工过程如下：支撑剂由内至外依次裹覆增粘剂和减阻剂薄膜，支撑剂随压裂液泵入裂缝初期，在减阻剂薄膜降阻润滑作用下，减弱压裂液摩擦阻力，提高支撑剂运移效率，促进其定向远距离运移，改善井筒近端裂缝支撑剂堆积阻塞现象；当支撑剂完成定向运移，铺置于井筒远端裂缝后，依据实际工况需求设计的减阻剂薄膜限时溶解，内层增粘剂向外释放并扩张后强力吸附于井筒远端裂缝表面；最终，压裂液返排而支撑剂充填滞留于井筒远端裂缝中，进而对压裂缝起到有效支撑作用。本发明可实现支撑剂定向嵌入裂缝的目的，解决支撑剂返吐导致抽采通道闭合的施工难题，提升煤层气抽采效率。
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公开(公告)号：CN114183075B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202111516316.2
申请日：2021-12-06
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种井下钻孔钻‑扩‑护一体化施工装置及方法，包括钻杆、钻孔、筛管、纠偏支架、破碎钻头、液压控制系统、小直径的主钻头以及大直径的辅助钻头，其中筛管外套在钻杆前方纠偏支架的脱钩上，小直径的主钻头利用齿轮传动的方式带动大直径的辅助钻头转动，钻头将破碎后的煤屑经钻杆上的破碎钻头和纠偏支架排出钻孔，液压控制系统连接并控制着纠偏支架、破碎钻头以及辅助钻头的伸展与收缩。该方法采用齿轮传动的方式进行双钻头钻进，利用纠偏支架支撑在钻孔的孔壁上，调整钻头的钻进角度，并将筛管外套在钻杆上的纠偏支架上，随钻杆的推动作用进入钻孔深处，实现了井下钻孔的钻进、扩孔以及筛管护孔一体化的功能，保证了煤层瓦斯抽采工作的顺利开展，进而提高瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN114183075A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111516316.2
申请日：2021-12-06
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种井下钻孔钻‑扩‑护一体化施工装置及方法，包括钻杆、钻孔、筛管、纠偏支架、破碎钻头、液压控制系统、小直径的主钻头以及大直径的辅助钻头，其中筛管外套在钻杆前方纠偏支架的脱钩上，小直径的主钻头利用齿轮传动的方式带动大直径的辅助钻头转动，钻头将破碎后的煤屑经钻杆上的破碎钻头和纠偏支架排出钻孔，液压控制系统连接并控制着纠偏支架、破碎钻头以及辅助钻头的伸展与收缩。该方法采用齿轮传动的方式进行双钻头钻进，利用纠偏支架支撑在钻孔的孔壁上，调整钻头的钻进角度，并将筛管外套在钻杆上的纠偏支架上，随钻杆的推动作用进入钻孔深处，实现了井下钻孔的钻进、扩孔以及筛管护孔一体化的功能，保证了煤层瓦斯抽采工作的顺利开展，进而提高瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN114016967A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111310821.1
申请日：2021-11-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤层二次注液提高瓦斯抽采效果的装置及方法，包括钻孔、封孔装置、水箱、注液泵以及气‑水分离装置，钻孔内由上到下依次布置有测压管、抽采管和注液管；在原有的瓦斯抽采钻孔的基础上进行二次注液，通过向水箱内的水中添加疏水性表面活性剂溶液，利用注液泵将表面活性剂溶液注入钻孔内部，待表面活性剂溶液在煤体孔隙‑裂隙中进行充分渗透，煤层水锁效应得以消除，打开抽采管上的抽采阀门，将抽采出来的瓦斯和水的混合物经过气‑水分离装置进行分离，通过利用表面活性剂分子作用机制消除因毛细管作用引起的“水锁效应”，毛细管力由阻力转变为动力，促进瓦斯的运移和解吸，进而提高了煤层瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN119559430A
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202411606519.4
申请日：2024-11-12
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G06V10/764 , G06V10/422 , G01N1/04 , G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种基于图像处理的原位煤体渗透率分布特征预测方法，该方法包括：利用钻孔钻探技术采用水平式钻削作业方式实现对采掘工作面前方原位煤体钻削，获取煤体样本并对样品进行微扰动切割，通过数字岩心CT图像模块完成煤体样品切割截面图像扫描获得二维图像集，依托图像参数计算模块实现原始图像二值化转化与颗粒直径、孔隙迂曲度和面孔隙率参数计算，并将各参数数据集传输至渗透率区域辨识模块，完成基于图像参数数据集的原位煤体渗透率计算与低渗透率发育区的辨识与划分。基于此，本发明引入图像处理技术结合煤体渗透率计算理论，以精确描述原位复杂煤体渗透率分布特征，进而实现对原位煤体瓦斯低渗区的精准辨识。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117514084B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202311733672.9
申请日：2023-12-15
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤体降滤固结‑定向蓄能压裂增透方法，具体过程如下：预先向压裂段周围煤体的孔‑裂隙中注入降滤剂，固结煤体以减少滤失；对降滤固结后的煤体实施定向预制微裂缝，确定水力压裂主裂缝的起裂位置与扩展路径；启动水力压裂造缝，使压裂段内蓄积高压能量的压裂液沿预制微裂缝释放、冲击并扩展，形成压裂开度更广、延展距离更远的水力压裂主裂缝；根据同性相斥原理，随着与降滤剂具有相同极性属性的支撑剂流入，其产生的斥力转化为支撑剂远端运移的推动力，对远端的水力裂缝进行有效支撑。该方法避免了压裂液的无效滤失，增大了水力压裂的致裂范围和作用强度，实现了定向水力压裂和支撑剂远端铺置，提升了煤体致裂增透效果。
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公开(公告)号：CN115387772B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202211074864.9
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤层液态CO2致裂增透与循环堵漏装置及方法，包括抽采孔、致裂孔、抽采管、液态CO2致裂装置、堵漏剂以及堵漏装置，在煤体相邻位置依次布置抽采孔和致裂孔，分别安装抽采管与液态CO2致裂装置，并进行封孔作业；堵漏剂经进料口进入粉尘发生器中经注粉管吹入钻孔内部，悬浮的堵漏剂在裂隙与抽采管路之间形成的负压梯度作用下进入贯通裂隙中，并对流动通道进行堵塞；而多余的堵漏剂则在吸尘管的作用下排出钻孔内部、重新进入粉尘发生器，进而形成一个闭合、流动的循环回路，进而对钻孔裂隙进行有效地堵漏。本发明解决了致裂过程中出现的漏风问题，避免了巷道风流窜入抽采管路引起抽采纯度降低、抽采效果下降等现象的发生。
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公开(公告)号：CN115387773B
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211076829.0
申请日：2022-09-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种碎软煤层顶板定向水力压裂增透方法，包括顶板岩层、煤体、压裂管路、射孔装置和压力传感器，采用先注液增压聚能、后射孔定向致裂的增透方法，将压裂管路铺设至煤层顶板岩层的钻孔内，并使用高压泵液装置将压裂液注入钻孔内部；利用压力传感器对钻孔内部注液压力进行实时监测和记录，当注液压力上升至岩体应力峰值的70％‑80％时，进行定向水力射孔作业，聚集的高压能量得以释放，并伴随压裂液冲击与贯穿煤岩界面且延伸至煤体内部，进而形成裂缝发育的网络通道。该方法提高了水力压裂裂缝在深部碎软煤层中的延展性和改造体积，解决了当前采用先射孔后压裂方式导致钻孔内部密封性差、能量难以聚集、增透范围小等问题。
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公开(公告)号：CN115541289A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211075908.X
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种松软煤层原位低损无尘取样装置及方法，包括设置在取样装置最前端可自主伸缩的双向取样钻头与防止钻取过程中煤粉逸散的集尘罩，在中间位置从上至下依次设置有煤样割‑抛装置、煤样夹持器、吸尘器及集尘箱；由旋转方向相反的内、外取样钻头在煤体内进行钻进，将低损伤程度的煤样沿取样钻头输送至取样装置内部；当目标段煤样进入煤样夹持器内时，调节围压控制器的收缩状态，给予松软煤样约束，以防止煤样发生碎散现象，再利用煤样割‑抛装置对煤样两端进行切割、打磨、抛光处理，进而获得一个规则的松软煤样试件。本发明结构清晰、操作简单、安全可靠，解决了现有碎软煤层易破碎、取样难度大等问题。
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公开(公告)号：CN115387848A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211069152.8
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21F17/00 , E21F13/00 , E21F11/00 , E21B7/28 , E21B7/20 , E21B7/00 , E21B7/08 , E21B21/01 , E21B47/002
Abstract: 本发明公开了一种井下救援通道的构建与被困人员的营救方法，采用扩孔钻头钻进堆积体、皮带传送破碎坍塌体以及救援人员乘坐猴车营救被困人员的方式进行救援通道的快速构建与被困人员的及时营救。首先利用扩孔钻头对堆积体进行破坏、钻进，携带支撑圆管一同进入堆积体内，然后在支撑圆管内布置传送带，将钻头破碎后的坍塌体经传送带输送至救援通道进口处，后用小车进行搬运和转移，直至完成救援通道的贯通，最后救援人员乘坐救援通道内猴车将井下被困人员安全营救。该方法具有适用范围广，适应能力强，救援通道构建与营救速度快，效率高的优点。
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