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公开(公告)号：CN104213921A
公开(公告)日：2014-12-17
申请号：CN201410387934.5
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于水力割缝的冻结式石门揭煤方法，适用于高瓦斯突出煤层石门揭煤作业。在揭煤工作面距煤层的最小法向距离大于或等于7m位置处，在揭煤工作面施工多个注水孔，采用常规水力割缝技术对注水孔进行水力割缝，割缝结束后，将注水孔与瓦斯抽采管网连接进行瓦斯抽采，当煤层瓦斯含量小于8m3/t时，停止抽采。然后在注水孔两侧分别施工冻结孔和测温孔，采用胶囊封孔器封孔，将水通过注水孔注入煤层，注水结束后关闭阀门，注入煤层的水逐渐渗流进入煤体微裂隙；采用常规冻结技术将注水孔周围的煤层冻结，冻结过程中煤层裂隙中的自由水逐渐由液态转化为固态，提高了煤体的强度和抗冲击能力，达到固化煤层的效果，然后按照常规揭煤方法揭开煤层。
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公开(公告)号：CN103982137A
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201410210972.3
申请日：2014-05-19
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B7/08
Abstract: 一种煤矿井下水力压裂钻孔方位角的设计方法，根据已有煤层地质资料，确定采区煤层垂直地应力、最大水平地应力、最小水平地应力的大小和最大水平地应力的方向。若三种地应力中垂直地应力最大，则钻孔垂直巷帮施工；若垂直地应力小于最大水平地应力，则根据最大水平地应力与巷道夹角θ的大小确定钻孔与巷道的夹角α，最后由α和巷道方位角β确定钻孔的方位角。利用地应力来设计合理的水力压裂钻孔方位角，避免了水力压裂钻孔参数设计的盲目性，能够为水力压裂钻孔的方位角设计提供依据，所设计的钻孔布置有利于煤矿井下水力压裂钻孔之间裂隙发育、扩展，增大煤层透气性，扩大水力压裂钻孔影响范围，提高瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN104533452B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410736190.3
申请日：2014-12-05
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤矿井下破碎煤体分段式注浆加固方法，第一次在孔口钻孔段注浆有效固化了巷道松动圈，形成了一道屏障层，防止第二次在孔内钻孔段注浆中出现漏浆、窜浆，提高了注浆成功率；利用两台不同性能的注浆泵能显著提高注浆效率，扩大浆液渗透半径，增大煤体的浆液填充率，提高注浆固化效果，且结果简单、操作便捷、安全可靠。本发明能有效提高巷道围岩承载能力和瓦斯抽采钻孔钻进成孔的成功率。
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公开(公告)号：CN104213921B
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201410387934.5
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于水力割缝的冻结式石门揭煤方法，适用于高瓦斯突出煤层石门揭煤作业。在揭煤工作面距煤层的最小法向距离大于或等于7m位置处，在揭煤工作面施工多个注水孔，采用常规水力割缝技术对注水孔进行水力割缝，割缝结束后，将注水孔与瓦斯抽采管网连接进行瓦斯抽采，当煤层瓦斯含量小于8m3/t时，停止抽采。然后在注水孔两侧分别施工冻结孔和测温孔，采用胶囊封孔器封孔，将水通过注水孔注入煤层，注水结束后关闭阀门，注入煤层的水逐渐渗流进入煤体微裂隙；采用常规冻结技术将注水孔周围的煤层冻结，冻结过程中煤层裂隙中的自由水逐渐由液态转化为固态，提高了煤体的强度和抗冲击能力，达到固化煤层的效果，然后按照常规揭煤方法揭开煤层。
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公开(公告)号：CN104213932B
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201410387448.3
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种突出煤层水力相变致裂石门揭煤方法，适用于高瓦斯突出煤层石门揭煤作业。在石门揭煤工作面距煤层的最小法向距离大于或等于7m位置处，向揭煤区域分别多个钻孔，采用常规胶囊封孔煤层注水技术，将水通过钻孔注入煤层，注水结束后，通过常规制冷冻结技术将注水孔周围煤层冻结，冻结过程中煤层中的自由水逐渐由液态转化为固态，水在相变过程中体积膨胀9.1％；冻结结束后，冻结煤层吸收井下环境热量逐渐融解。冻融结束后，将注水孔与瓦斯抽采管路连接进行瓦斯抽采、或者在相变致裂区域向煤层实施瓦斯抽采钻孔进行瓦斯抽采。当煤层瓦斯含量小于8m3/t时停止瓦斯抽采，再次向注水孔注水，完成煤层的二次冻结，然后按照常规揭煤方法揭开煤层。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104533452A
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201410736190.3
申请日：2014-12-05
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21D11/105 , E21B33/13
Abstract: 本发明公开了一种煤矿井下破碎煤体分段式注浆加固方法，第一次在孔口钻孔段注浆有效固化了巷道松动圈，形成了一道屏障层，防止第二次在孔内钻孔段注浆中出现漏浆、窜浆，提高了注浆成功率；利用两台不同性能的注浆泵能显著提高注浆效率，扩大浆液渗透半径，增大煤体的浆液填充率，提高注浆固化效果，且结果简单、操作便捷、安全可靠。本发明能有效提高巷道围岩承载能力和瓦斯抽采钻孔钻进成孔的成功率。
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公开(公告)号：CN105863596A
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201610294713.2
申请日：2016-05-05
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤矿井下超声波与水力压裂复合致裂煤体模拟装置及方法，包括封闭三轴加压装置、超声波水力压裂复合致裂装置、抽气注气装置和监测监控装置；所述超声波水力压裂复合致裂装置包括超声波致裂设备和水力压裂设备，所述抽气注气装置包括真空抽气泵和带压力表的瓦斯注气瓶；所述三轴加压装置内放置有煤样，所述超声波水力压裂复合致裂装置通过h形钢管将超声波致裂设备和水力压裂设备分别与封闭三轴加压装置内的煤样连接；所述抽气注气装置中的真空抽气泵和带压力表的瓦斯注气瓶分别与封闭三轴加压装置内的煤样连接；所述监测监控装置与封闭三轴加压装置内的煤样连接。本发明可以真实准确地模拟煤矿井下超声波与水力压裂复合致裂煤体过程。
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公开(公告)号：CN103993902B
公开(公告)日：2016-04-27
申请号：CN201410218548.3
申请日：2014-05-22
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种瓦斯抽采钻孔两步注浆封孔方法，包括瓦斯抽采管、注浆管、回浆管、聚氨酯反应袋。在瓦斯抽采管上相隔15m的位置绑定两批聚氨酯反应袋，挤压聚氨酯反应袋，待其充分混合后，将抽采管送入钻孔内，使第二批聚氨酯反应袋距离孔口1m位置。通过注浆管向两批聚氨酯之间的空间注入稀浆，待回浆管回浆后，停止注浆；半小时后，继续通过注浆管注入稠浆，回浆管回浆后，停止注浆并关闭注浆管和回浆管阀门，完成封孔过程。第一次注入的稀浆渗透性强，能够最大限度地渗透入到钻孔周围的裂隙中，有效封堵裂隙。第二次注入的稠浆渗透性弱，凝固后保持一种柔性可变形膏体状态，能够有效充填在封孔空间内，实现对钻孔内和钻孔周围裂隙的有效封堵。
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公开(公告)号：CN105134284A
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201510480831.8
申请日：2015-08-03
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21B36/001 , E21B17/02 , E21B43/243 , E21F7/00 , E21B43/26 , E21B43/261 , E21B47/065
Abstract: 一种基于水平定向钻孔液氮循环冻融增透抽采瓦斯方法，首先在进风巷或回风巷、低位巷、高位巷施工一个主钻孔，钻头到达煤层预定目标位置后，顺煤层水平方向均布定向施工多个分支钻孔，对煤层实施注水，然后开启阀门向主钻孔内灌注液氮，注入煤层分支钻孔及周围的水迅速冷冻，通过测温孔监测预增透区域平均温度降到-2℃以下时停止注氮。煤体在水相变冻胀力、液氮气化膨胀力以及微孔液体流动渗透压共同作用下，促使宏观裂隙和微观裂隙扩展联通，构成裂隙网，增加煤层透气性。注入液氮结束后进行瓦斯抽采。可根据瓦斯抽采效果变化，对钻孔进行多次重复注水、注入液氮作业，达到增加钻孔周围煤层透气性，实现瓦斯快速高效抽采的目的。
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公开(公告)号：CN104481452A
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201410737495.6
申请日：2014-12-05
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种变频脉动式注浆钻孔封孔方法，脉动注浆泵启用“先高频大流量，后低频低压力”的脉动参量进行注浆，通过在堵头内端设置消波阻尼装置可消除脉动应力波对堵头的疲劳损伤作用，有效防止浆液从聚氨酯堵头中漏出，提高了聚氨酯堵头密封的成功率；先利用高频脉冲注浆使浆液快速填充钻孔封孔段空间和钻孔周围的大裂隙，后通过低频脉冲注浆对煤体产生交变载荷，增大浆液在煤体微裂隙和孔隙中的渗透能力，使浆液渗透均匀，扩大浆液渗透半径，实现对钻孔周围裂隙和孔隙的有效封堵，可显著提高瓦斯抽采效果。
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