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公开(公告)号：CN119000771A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411055294.8
申请日：2024-08-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N24/08
Abstract: 本发明公开了一种基于煤屑多源信息的煤层三维孔渗时空反演预测方法，充分利用煤矿井下大量的打钻工序，获取不同钻孔不同孔深段煤层的孔隙结构特征，不仅可实现煤矿井下常规的探测及卸压效果，而且可利用排出煤屑结构信息表征煤层结构，实现了钻屑的测试功能扩大化，使得钻孔具有一孔多用的效果；接着利用插值拟合方法对多个钻孔沿程不同孔深段的基础赋存参数进行拟合，实现了煤层不同层位的孔隙空间分布规律可视化，同时根据各个穿层钻孔的瓦斯抽采数据得出煤层瓦斯含量衰减规律，最后将孔隙空间分布与瓦斯含量衰减规律相结合进行数据分析，从而对煤层结构内瓦斯含量时程变化过程进行预测，为优化瓦斯智能抽采提供依据。
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公开(公告)号：CN114778405B
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202210327692.5
申请日：2022-03-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤的全孔径分布测试方法，通过FIB‑SEM重构模型、蒙特卡罗随机游走算法模拟T2谱图、核磁共振测试T2谱图和低温N2吸附孔径分布曲线相结合进行分析，对煤样中渗流孔和吸附孔的形状进行分类，分别确定两种类型孔隙的几何形状因子和表面弛豫率，然后根据吸附孔和渗流孔各自的表面弛豫率和几何形状因子，得出该煤样的吸附孔分布和渗流孔分布，进而组成煤样的全孔径分布图，从而精准表征煤的孔隙结构；本发明弥补了现有核磁共振测试过程中，使用单一孔隙几何形状因子和表面弛豫率，不能精确求解样品孔径分布的缺陷(即由于煤中不同孔径范围的孔隙表面弛豫率不同会使得对应范围的孔径分布也不同)，有效提高了煤样全孔径分布测试的准确性。
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公开(公告)号：CN118010494A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410127566.4
申请日：2024-01-30
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏铎安科技有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种量化研究液氮流动状态下岩石低温损伤的试验系统及方法，通过压缩空气瓶和液氮储槽相互配合，采用排液法提供液氮流动所需的动力，并通过质量流量计和流量控制阀对流经透明试验腔体内的液氮流速和时间进行控制，从而模拟地下深部水平井筒内液氮与储层的实际低温流动换热情况；通过端部隔温堵头将试样组两端密封贴合，这样液氮能均匀流过试样侧部，且不与两端接触，并能确定液氮流经时试样的换热情况；同时通过高速摄像机、热电偶测温器、低场核磁共振仪获取测量数据，并反馈给计算机进行存储；接着改变多次液氮的流速及时间，从而最终得出不同液氮流速和时间下，液氮与岩石的换热模式、岩石抗压强度、抗拉强度和孔隙度的变化情况。
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公开(公告)号：CN117517165A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311498574.1
申请日：2023-11-10
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏铎安科技有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种模拟液氮注入可视化及注入效率量化分析系统及方法，制作带有预制钻孔的煤体试样模拟煤层及水平井井筒，用于后续液氮注入模拟测试；进行液氮注入时，液氮注入装置将液氮注入至预制钻孔内，使其与煤充分接触进行低温增透，此时测量得到的预制钻孔内液氮累积量及测得的液氮注入量能得出液氮注入效率；并且通过转动机构模拟不同的倾斜角度分别进行测试，从而能获得该煤层在不同倾斜角度、不同液氮注入位置情况下的液氮注入效率，根据该数据能对液氮在煤层现场实际应用时关键液氮注入参数设置提供指导，有利于液氮增透技术的推广。另外通过可视化装置获得钻孔在液氮注入过程中产生裂隙的过程，便于了解液氮注入过程中致裂的规律。
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公开(公告)号：CN117517127A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311504206.3
申请日：2023-11-10
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏铎安科技有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种定容空间液氮相变膨胀升压极限测量装置及方法，先建立计算模型，将液氮倒入真空保温杯内，利用真空保温杯隔热效果好的特点，使得液氮在真空保温杯内部稳定，从而精确获得液氮体积量；将真空保温杯放入高压反应釜内，测试时，通过转动机构使高压反应釜从竖直状态向水平状态倾斜，使真空保温杯内部的液氮快速流出至釜体内进行相变膨胀，稳定后得到的压力即为该体积液氮的相变膨胀升压极限；整个过程稳定实施，最终能精确获得不同体积液氮在固定容积内的相变膨胀升压极限，并与计算模型获得数据进行比较确定修正系数，从而获得修正后计算模型，采用该模型用于指导液氮进行煤层实际增透时所需液氮膨胀压大小及与之匹配的注入量关系。
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公开(公告)号：CN116624209A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310728053.4
申请日：2023-06-19
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏铎安科技有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种高瓦斯煤层封闭式工作面瓦斯治理系统及方法，通过改变开采模式，将传统利用通风消除瓦斯的开采模式改变为封闭开采模式，利用密闭机构将两侧巷道封闭，使工作面区域处于全封闭状态，由于无外界通风，其内部瓦斯随着煤炭开采不断聚集，瓦斯浓度大幅超过瓦斯爆炸极限，进而防止煤体自燃、煤尘爆炸和瓦斯爆炸的风险；人员在工作舱体和操作舱体内协同进行煤炭开采工作，并将煤炭运输至封闭式底板巷储存，实现煤炭开采、运输及储存的全闭环流程；通过瓦斯浓度传感器和过滤器的协同作业，实现工作面内瓦斯浓度和压力的动态调节；另外卸压钻孔和微震监测传感器，实现对工作面中瓦斯突出和冲击地压的监测预警，从而有效提高煤炭开采效率。
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公开(公告)号：CN114382468B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202210065532.8
申请日：2022-01-20
Applicant: 平顶山天安煤业股份有限公司 , 中国矿业大学 , 中国平煤神马控股集团有限公司
Abstract: 本发明公开了一种煤层瓦斯储集条件的保压核磁监测方法，采用的核磁探测及瓦斯抽采一体化装置，在形成的穿层钻孔后续进行瓦斯抽采的同时，还能进行核磁共振的数据监测，通过实时的数据监测能对瓦斯抽采情况进行协同控制；另外通过对穿层钻孔采用胶囊封孔器进行保压密封处理，并且该一体化装置能在封闭空间内移动及其具备的呈球体结构的三维磁线分布，通过射频设备向处于三维磁场范围内的介质发射射频脉冲，将介质中的质子由低能级跃迁到高能级，通过天线的接收数据，从而实现该封闭空间所处煤层周围的瓦斯含量及压力的快速无损、原位精准监测，并能获得钻孔周围煤层的孔隙结构数据，最终根据获得的数据确定煤层瓦斯储集条件评判指标。
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公开(公告)号：CN114673480B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202210491074.4
申请日：2022-05-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多相CO2介质的多侧层位式地热强化开采方法，从地面向干热岩储层钻设竖井，并在竖井内依次形成蓄热池、第一水平钻井组、第二水平钻井组和第三水平钻井组，并布设多相态CO2地热开采系统；利用液态CO2注入地热层时受热后相变膨胀致裂原理增加体积改造范围，并且在相变致裂的同时，使CO2气体变成处于超临界状态的CO2流体，在致裂完成后超临界状态的CO2流体与地热层换热后，根据其羽流特性集中汇聚在事先形成的蓄热池中，最后超临界状态的CO2流体进入换热器内进行换热降温，使其提取的热量用于发电装置进行发电；从而有效保证了地热资源开采后的换热效率，提高了地热资源的整体开采效率。
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公开(公告)号：CN114183114B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202111511992.0
申请日：2021-12-07
Applicant: 中国矿业大学 , 江苏拓海煤矿钻探机械有限公司
Abstract: 本发明公开了一种水力冲孔造穴协同蒸汽注入强化瓦斯抽采方法，先向煤层内打设穿层钻孔，并向钻孔内注入高压水进行水力冲孔，从而在钻孔内形成冲孔穴，并且冲孔穴周围形成数条裂缝，然后通过气渣分离器将冲孔穴内的残渣、废水排出并进行瓦斯抽采；瓦斯抽采一定时间后，再向冲孔穴内注入高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进入冲孔穴内后与煤层进行热交换，蒸汽进入煤层的裂缝内进一步施加压力，使煤层裂缝在受到高温和高压力的作用后进一步扩展发育实现二次压裂；最终在高温水力冲孔和高温高压蒸汽的二次压裂，及降低煤层吸附性的多重作用下，实现对瓦斯抽采的增产。本发明能有效提高煤层瓦斯的抽采效果，并持续较长时间，同时降低施工钻孔的工作量。
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