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公开(公告)号：CN104265354B
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201410386481.4
申请日：2014-08-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种低透气性煤层水力相变致裂强化瓦斯抽采方法，将常温的水通过钻孔注入煤层，注水结束后关闭阀门；然后通过制冷冻结技术对注水钻孔周围煤层进行冻结，冻结过程中煤层裂隙中的自由水逐渐由液态转化为固态，水在相变过程中体积膨胀9.1％，对煤体产生膨胀破坏，促进煤体内部裂隙的产生和扩展；冻结结束后，煤层吸收井下环境热量逐渐融解，融解过程中进一步提高煤体孔隙贯通和裂隙的扩展，增强相变致裂的效果。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。抽采过程中，根据瓦斯抽采效果变化，可以对钻孔进行重复水力相变致裂，达到提高煤层透气性和高效抽采瓦斯的目的。
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公开(公告)号：CN103993902A
公开(公告)日：2014-08-20
申请号：CN201410218548.3
申请日：2014-05-22
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的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，能够有效地充填在封孔空间内，适应钻孔变形，从而实现对钻孔内和钻孔周围裂隙的有效封堵，可显著提高瓦斯抽采效果。
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公开(公告)号：CN103982137B
公开(公告)日：2017-01-11
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：CN104481452B
公开(公告)日：2016-10-05
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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公开(公告)号：CN103775120B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201410024247.7
申请日：2014-01-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种上行瓦斯抽采钻孔钻屑封孔方法，在煤体上向上施工一个大钻孔，退钻后将总长度为14m、直径为的PVC套管插入到大钻孔中，使得PVC套管内端距离孔底1.5米，在PVC套管的两端用固定架固定，在大钻孔孔口端的PVC套管与大钻孔的之间用聚氨酯封堵；然后沿大钻孔内继续向里钻进施工一小钻孔，钻进过程中排出的钻屑由于重力作用落至PVC套管与大钻孔壁面之间的空隙内，自动填充压实了PVC套管与大钻孔壁面之间的空隙，实现了钻进封孔一体化。小钻孔钻进到预定位置后，将钻杆完全退出，在PVC套管外端通过一变径接头与瓦斯抽采管连接，完成整个封孔过程。本发明设计合理，操作便捷，过程简单，利用钻进过程排出的钻屑即可完成封孔过程，降低了封孔成本，提高了封孔效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104213932A
公开(公告)日：2014-12-17
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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公开(公告)号：CN103775120A
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201410024247.7
申请日：2014-01-20
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种上行瓦斯抽采钻孔钻屑封孔方法，在煤体上向上施工一个大钻孔，退钻后将总长度为14m、直径为的PVC套管插入到大钻孔中，使得PVC套管内端距离孔底1.5米，在PVC套管的两端用固定架固定，在大钻孔孔口端的PVC套管与大钻孔的之间用聚氨酯封堵；然后沿大钻孔内继续向里钻进施工一小钻孔，钻进过程中排出的钻屑由于重力作用落至PVC套管与大钻孔壁面之间的空隙内，自动填充压实了PVC套管与大钻孔壁面之间的空隙，实现了钻进封孔一体化。小钻孔钻进到预定位置后，将钻杆完全退出，在PVC套管外端通过一变径接头与瓦斯抽采管连接，完成整个封孔过程。本发明设计合理，操作便捷，过程简单，利用钻进过程排出的钻屑即可完成封孔过程，降低了封孔成本，提高了封孔效率。
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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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