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公开(公告)号：CN112115599B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202010945806.3
申请日：2020-09-10
Applicant: 大同煤矿集团有限责任公司 , 中国矿业大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种密集钻孔弱化顶板孔间距计算方法，首先根据钻孔周围岩体塑性区的边界推导得到单个钻孔周围塑性区发育半径的理论计算公式；在塑性区发育计算公式中考虑到实际工程对塑性区发育的影响，得到钻孔周围岩体原位岩石力学性能；同时对钻孔周围的围岩破碎程度进行分级以确定放大系数，进而计算得到密集钻孔塑性区发育半径；最后可以确定密集钻孔弱化顶板孔间距。合理的密集钻孔孔间距可以使得钻孔的卸压区相互叠加、互相连通，从而形成人工岩体结构弱化带。本发明在保证了弱化顶板效果的同时，可有效的控制密集钻孔的孔间距大小，极大的减轻了施工作业工作量，进一步提高了矿井安全系数及生产效率。
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公开(公告)号：CN112115599A
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202010945806.3
申请日：2020-09-10
Applicant: 大同煤矿集团有限责任公司 , 中国矿业大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种密集钻孔弱化顶板孔间距计算方法，首先根据钻孔周围岩体塑性区的边界推导得到单个钻孔周围塑性区发育半径的理论计算公式；在塑性区发育计算公式中考虑到实际工程对塑性区发育的影响，得到钻孔周围岩体原位岩石力学性能；同时对钻孔周围的围岩破碎程度进行分级以确定放大系数，进而计算得到密集钻孔塑性区发育半径；最后可以确定密集钻孔弱化顶板孔间距。合理的密集钻孔孔间距可以使得钻孔的卸压区相互叠加、互相连通，从而形成人工岩体结构弱化带。本发明在保证了弱化顶板效果的同时，可有效的控制密集钻孔的孔间距大小，极大的减轻了施工作业工作量，进一步提高了矿井安全系数及生产效率。
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公开(公告)号：CN111982632A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010877731.X
申请日：2020-08-27
Applicant: 大同煤矿集团有限责任公司 , 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤矿切顶弱化的弱化带模拟方法，步骤：在模型巷道顶板相应区域预留模拟人工弱化带的位置；将融化的液体石蜡注入到第一步预留的人工弱化带位置；在液体石蜡凝固之前，将电热丝插入液体石蜡中，使石蜡凝固后与电热丝固结；将石蜡中的电热丝用导线连接，通过线路控制开关和电源连接形成闭合回路；在完整的模型铺设完成后，接通电源，闭合线路控制开关，使石蜡中的电热丝发热至巷道顶板岩层中的石蜡融化流出，形成人工弱化带。本发明操作简单，易于实现，能够在实验室尺度条件下有效地模拟由人工干预形成各种弱化带，便于通过实验室物理相似模拟实验研究经人工干预后的破断运移规律。
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公开(公告)号：CN114216785B
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202111539737.7
申请日：2021-12-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及一种大尺寸真三轴煤岩体多场多相变频压裂试验装置，包括注入系统、回压系统、真三轴仪、液压伺服系统和数据采集及控制系统；注入系统包括超临界CO2注入系统、空气注入系统、液氮注入系统、水注入系统，注入系统与真三轴仪气液进口连接；回压系统与真三轴仪气液出口连接，液压伺服系统与真三轴仪的加载油缸连接；数据采集及控制系统包含有多个不同种类的传感器以进行试验参数采集。利用该装置可以模拟在岩样储层环境下，对煤岩样施加真三轴应力、注入不同压裂介质、控制多物理场变化的压裂试验，还可以对压裂介质的注入压力、注入频率、注入流量、注入时间与回压、煤岩样温度、
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110966002A
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201911200014.7
申请日：2019-11-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于密集钻孔的切顶卸压方法，包括步骤S1：确定钻孔布置区域；S2：钻孔的间距依据钻孔周边岩体塑性区的边界确定，以保证密集钻孔能有效构造人工岩体结构弱化带；钻孔角度根据砌体梁理论和围岩结构S-R稳定原理选取；钻孔的深度依据顶板自重与采动应力能克服人工岩体结构弱化带的残余抗剪强度的条件进行计算选取；S3：在上区段工作面临近下区段的顺槽超前支护段外，沿着工作面方向朝斜向上区段方向成组打钻孔。本发明通过密集钻孔开挖，使钻孔的弱化带相互叠加、互相连通，从而形成人工岩体结构弱化带，以对上区段顶板进行人工切顶卸压，极大减少了切顶成本，操作简单且对矿井环境自适应性强。
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公开(公告)号：CN114216785A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111539737.7
申请日：2021-12-16
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及一种大尺寸真三轴煤岩体多场多相变频压裂试验装置，包括注入系统、回压系统、真三轴仪、液压伺服系统和数据采集及控制系统；注入系统包括超临界CO2注入系统、空气注入系统、液氮注入系统、水注入系统，注入系统与真三轴仪气液进口连接；回压系统与真三轴仪气液出口连接，液压伺服系统与真三轴仪的加载油缸连接；数据采集及控制系统包含有多个不同种类的传感器以进行试验参数采集。利用该装置可以模拟在岩样储层环境下，对煤岩样施加真三轴应力、注入不同压裂介质、控制多物理场变化的压裂试验，还可以对压裂介质的注入压力、注入频率、注入流量、注入时间与回压、煤岩样温度、围岩应力大小进行控制。
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公开(公告)号：CN111735708B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202010629607.1
申请日：2020-07-01
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于示踪技术的水‑氨气复合压裂岩石的试验方法，步骤是：向反应罐中注入常温水并通入常温氨气，将反应罐中常温水降至0℃，待氨气在0℃水中充分溶解后得到饱和氨水压裂液，压裂液经高压泵加压泵送至隔温压裂试验箱；在岩石试样中央钻取一钻孔，封孔后以略大于起裂压力的注射压力对岩石试样进行常规不加砂水力压裂；稳定后，通过温度调节器对岩石试样不断升温与降温，通过氨气释放、溶解过程产生气体循环致裂作用；在压裂过程中，使用电子捕获示踪检测技术对压裂裂缝扩展过程实时监测，压裂结束后，沿主裂缝平面劈开岩石试样，滴加酸碱指示剂后通过变色反应肉眼观察裂隙形成情况。本发明可以实时监测水力压裂效果，方便快捷。
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公开(公告)号：CN111764837B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202010638874.5
申请日：2020-07-06
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种双端堵水探测杆、覆岩裂隙钻测一体化装置及钻测方法，包括杆体、两个封堵壳层和压力控制阀；杆体上设置有封堵通道和注水通道；杆体的侧壁上还设置有连通注水通道的出水口；两个封堵壳层均套装在杆体外周；每个封堵壳层的上下端边缘与杆体外周密封连接，与杆体外壁构成一个封闭腔；下部的封闭腔与封堵通道连通；两个封闭腔连通；当向两个封闭腔内注水冲压后，两个封堵壳层分别膨胀与钻孔内壁密封相接；压力控制阀设置在出水口上部的注水通道上；当封闭腔内注水冲压后，压力控制阀关闭；当封闭腔内卸压后，压力控制阀打开。本发明钻孔与覆岩探测的同步进行，简化了钻孔内其他管路和线路的铺设，提高了探测的可靠性和安全性。
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公开(公告)号：CN110985083B
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN201911199183.3
申请日：2019-11-29
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种回采巷道垛式支架支护系统及方法，系统包括设置于回采巷道上的机车运行轨道，用于安装机车运行轨道的的悬吊紧固件，布置于回采巷道内垛式支架，用于运送垛式支架的单轨吊。方法包括S1确定回采巷道前后不同承压区的位置及距离，确定垛式支架型号及支护间距；S2安装单轨吊；S3超前支护区、端头支护区布置垛式支架进行支护；S4工作面回采前期，采用单轨吊吊装移动垛式支架的方式，在新形成的超前支护区、端头支护区布置垛式支架；S5工作面回采过程中，将巷道末端的垛式支架吊装至超前支护区的前端，布置垛式支架；S6待工作面推进至停采线，回撤垛式支架。本发明对工作面附近区域的巷道支护效果好、机械化程度高。
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