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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：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：CN118835972A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410893569.9
申请日：2024-07-04
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21B43/26 , E21B43/114 , E21B33/12 , E21B43/00 , E21F7/00
Abstract: 本发明公开了关键层分段水力割缝、压裂与大直径钻孔相结合的瓦斯治理工艺，属于瓦斯治理技术领域，包括以下步骤：S1、判定关键层层位，选取压裂关键层；S2、确定压裂关键层水力割缝和压裂所需的割缝压力和压裂压力；S3、对压裂关键层进行分段水力割缝、注水压裂；S4、确定煤层大直径钻孔的布设间距，在关键层压裂区域的下方煤层中施工大直径钻孔；S5、使用“两堵一注”工艺对大直径钻孔进行封孔作业；封孔完成后，立即进行并网预抽。本发明通过将关键层分段水力割缝、压裂与大直径钻孔相结合，使煤体充分卸压，改善煤层渗透率，使卸压瓦斯快速释放以提升煤层瓦斯预抽效果，解决松软煤层回采过程中的瓦斯抽采效率低等问题。
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公开(公告)号：CN119958965A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510145870.6
申请日：2025-02-10
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种应力‑瓦斯‑温度多场耦合的动载扰动试验系统，属于安全科学与工程领域，包括实验台，所述实验台上表面设有试验腔体，所述试验腔体内部设有真三轴围压分区加载系统与地层分区加热系统，所述试验腔体右侧壁底角处贯穿设有第一气体管道，所述试验腔体内部通过所述第一气体管道连接有吸附气体加压系统，所述试验腔体左侧内壁贯穿设有碰撞压板，所述碰撞压板左侧设有外部动载扰动系统。本发明采用上述一种应力‑瓦斯‑温度多场耦合的动载扰动试验系统，用于研究动载、围压、气压、地热对试样力学特性的影响，及其损伤破坏、裂隙发育、瓦斯吸附解吸的影响，为煤矿安全生产提供指导。
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公开(公告)号：CN118835972B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202410893569.9
申请日：2024-07-04
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E21B43/26 , E21B43/114 , E21B33/12 , E21B43/00 , E21F7/00
Abstract: 本发明公开了关键层分段水力割缝、压裂与大直径钻孔相结合的瓦斯治理工艺，属于瓦斯治理技术领域，包括以下步骤：S1、判定关键层层位，选取压裂关键层；S2、确定压裂关键层水力割缝和压裂所需的割缝压力和压裂压力；S3、对压裂关键层进行分段水力割缝、注水压裂；S4、确定煤层大直径钻孔的布设间距，在关键层压裂区域的下方煤层中施工大直径钻孔；S5、使用“两堵一注”工艺对大直径钻孔进行封孔作业；封孔完成后，立即进行并网预抽。本发明通过将关键层分段水力割缝、压裂与大直径钻孔相结合，使煤体充分卸压，改善煤层渗透率，使卸压瓦斯快速释放以提升煤层瓦斯预抽效果，解决松软煤层回采过程中的瓦斯抽采效率低等问题。
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公开(公告)号：CN118815436A
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410893568.4
申请日：2024-07-04
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了软煤掘进关键层水力割缝‑压裂卸压立体防突工艺，涉及瓦斯防突技术领域，具体包括以下步骤：S1、确定主关键层和亚关键层位置，在挖掘巷道处施工低位定向长钻孔和高位定向长钻孔；S2、在低位定向长钻孔内对亚关键层进行水力割缝；S3、通过高位定向长钻孔、低位定向长钻孔分别在主关键层、亚关键层进行压裂；S4、对低位定向长钻孔进行封孔，连接到矿井抽采系统进行并网预抽。本发明从降低地应力方向出发，通过割缝‑压裂导通岩体内原有裂隙，在坚硬顶板中形成连续弱面，削弱顶板应力传递，使煤体卸压，煤层透气性大幅提高，解决了煤层瓦斯抽采难度大、抽采效率低，掘进作业风险大、瓦斯超限频繁发生的问题，进而达到消除突出的目的。
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