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公开(公告)号：CN115217458B
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202210750060.X
申请日：2022-06-28
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC: E21B43/26 , E21B43/267 , E21B43/00
Abstract: 阀门、泵的启停，保证压裂‑注砂过程的安全。本发明公开了矿井下压裂及注支撑剂一体化装置及施工方法，所述装置包括压裂系统和注支撑剂系统。所述装置实现了高压压裂连续注砂、高压压裂脉冲注砂、高压压裂多粒径多类型注砂、脉冲压裂连续注砂、脉冲压裂脉冲注砂、脉冲压裂多粒径多类型注砂等压裂‑注砂方法，可满足矿井下对压裂注砂方式的多种需求，具有普适性。另外，所述装置保证了压裂‑注砂系统的密封性、保持注砂过程中的压力平衡、保证注砂过
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公开(公告)号：CN115898261B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202211260419.1
申请日：2022-10-14
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
Abstract: 本发明公开了沿空留巷低位切顶与高位定向压裂应力转移方法及装备，通过密集线性套筒致裂方法等定向致裂低位直接顶，缩短直接顶侧向悬臂长度，减弱由直接顶悬顶带来的采空区顶板向留巷顶板的应力传递；通过定向压裂方法致裂高位老顶，减弱由老顶传递的原采空区顶板应力，从源头上最大程度削减施加在留巷围岩的载荷，最终实现低位套筒致裂直接顶切落留巷，高位定向压裂老顶实现应力转移的目的，降低沿空留巷围岩变形。同时公开了主机可滑动钻压一体机装备，包括将压裂泵安装在钻机行走机构上，并加装滑轨使主机可沿滑轨前后滑动,保障低位岩层密集钻孔倾角参数一致性，避免产生偏心误差影响切顶留巷效果，同时减少钻机移动次数，提高施工效率。
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公开(公告)号：CN115749713A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211261651.7
申请日：2022-10-14
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC: E21B43/26 , E21B47/00 , E21B7/00 , E21B7/04 , E21B33/122 , E21B19/14 , E21B21/00 , E21D9/10 , E21F17/18 , F04B17/03
Abstract: 本发明公开了一种岩层变频脉冲缝网压裂方法及装备。所述岩层变频脉冲缝网压裂方法，首先根据每层岩层的物理力学性质及围压确定每层岩层的初始脉冲压力峰值，根据每层岩层的碰撞力测定实验确定每层岩层的脉冲频率。然后设计变频脉冲缝网压裂泵注方案，最后根据不同工况，设计岩层变频脉冲缝网压裂钻孔布置方案。所述岩层变频脉冲缝网压裂装备包括泵注方式和频率可变压裂泵、水力致裂测控仪、自动封隔器、机械送杆机、双路注水钢管。本发明岩层变频脉冲缝网压裂方法及装备可以在钻孔附近由近及远分级形成多个环形缝网结构，并最终依次叠加成较大范围裂隙网络，从而充分破碎较大范围岩体。
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公开(公告)号：CN115217458A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210750060.X
申请日：2022-06-28
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC: E21B43/26 , E21B43/267 , E21B43/00
Abstract: 本发明公开了矿井下压裂及注支撑剂一体化装置及施工方法，所述装置包括压裂系统和注支撑剂系统。所述装置实现了高压压裂连续注砂、高压压裂脉冲注砂、高压压裂多粒径多类型注砂、脉冲压裂连续注砂、脉冲压裂脉冲注砂、脉冲压裂多粒径多类型注砂等压裂‑注砂方法，可满足矿井下对压裂注砂方式的多种需求，具有普适性。另外，所述装置保证了压裂‑注砂系统的密封性、保持注砂过程中的压力平衡、保证注砂过程中的颗粒运移、精准匹配砂罐体积与压裂注砂工艺、高效交替压裂与注砂工艺、精准控制注砂量，同时实时监控管路内情况，能够及时控制各阀门、泵的启停，保证压裂‑注砂过程的安全。
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公开(公告)号：CN105716747B
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201610091492.9
申请日：2016-02-18
Applicant: 中国矿业大学 , 徐州佑学矿业科技有限公司
IPC: G01L1/02
Abstract: 本发明公开了一种矿井下岩层地应力快速测量装备及方法，其装备具体包括集成为一体的电控高压泵和手压泵、高压管路、封隔器、压力传感器、流量传感器、水力致裂测控仪等。选择一段围岩性质稳定的巷道施工一组钻孔，在钻孔中安装封隔器、高压管路、并与高压泵等设备连接进行水力致裂。在水力致裂过程中，利用测控仪监测并显示管路水压力及排量数据曲线。根据记录的压力数据及曲线，自动计算出地应力的大小。利用装有环形透明软管和刻度盘的彩色钻孔窥视仪观测钻孔孔壁的裂缝方位，进而确定地应力方向。整套系统方法简单，易于操作，且设备结构紧凑，便于携带，十分有利于对矿井下煤系岩层地应力的快速、可靠的测量，进而为矿井下安全开采提供保障。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102654049A
公开(公告)日：2012-09-05
申请号：CN201210166415.7
申请日：2012-05-28
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种多孔线性控制水力致裂方法，在采煤工作面、运输巷或回风巷内向预开采的煤岩体施工水力致裂钻孔至设定位置；将多个水力致裂孔采用等量分流器共同连接至高压注水泵；在孔隙水压力的作用下，每个孔的周围会产生一个似椭圆的水压裂缝带；通过控制钻孔的间距，使相邻钻孔的水压裂缝带贯通，实现线性控制致裂。实现了煤岩层定向切缝，有利于坚硬顶板的定向处理、坚硬顶煤的竖直方向破裂、应力的定向转移、防治冲击矿压、防治煤与瓦斯突出，提高瓦斯抽采的效果。该方法简单，施工方便，安全可靠，效果好，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN118622267B
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202410774809.3
申请日：2024-06-17
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21C37/12
Abstract: 本发明公开了一种矿井下煤岩层定向长钻孔分段脉冲压裂方法及装备，该方法及装备能够在煤岩层定向长钻孔中分段进行脉冲压裂，一方面通过分段压裂有效克服因长钻孔整体压裂存在的压裂裂缝分布不均匀的弊端，解决裂缝呈现“外密内疏”的难题；同时在每个分段内通过高频脉冲水压力使煤岩体疲劳损伤，形成不受地应力控制的多方向水力裂缝，并激活煤岩层原生裂缝，形成裂缝网络；最终每个分段的脉冲压裂缝网扩展贯通，进而在定向长钻孔内形成均匀分布且相互联通的密集裂缝网络。本发明分段脉冲压裂方法对长钻孔压裂效果的改善较为显著，同时，借助定向钻机施工，方法简单，施工方便，易于操作，安全可靠。
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公开(公告)号：CN116733515A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310790085.7
申请日：2023-06-30
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种自调节式抗剪切让压锚杆装置及其使用方法，属于巷道、隧道及隧洞等地下工程支护领域。其包括套筒、锚杆主体和抗剪切装置，抗剪切装置设置在锚杆上，套筒设置在锚杆主体的头部，锚杆主体包括沿轴线左右布置的用于顺序安装托盘和螺母的第一杆体，包括用于适应岩层错动滑移变形而发生剪切变形的第二杆体和用于让压的第三杆体；利用第三杆体端部高强度齿轮旋转实现与套筒间的相对移动，进而实现锚杆的恒阻让压作用；通过第二杆体与抗剪切装置发生扭转弯折来发生剪切变形，进而适应岩层错动滑移变形。其结构既能实现让压效果，又可适应岩层错动滑移变形，满足剪切侧向大变形要求，具有功能多样、结构合理、节约成本、经济适用。
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公开(公告)号：CN116146211A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310171374.9
申请日：2023-02-27
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了急倾斜厚煤层水平分段综放开采坚硬顶板压裂控制方法，首先确定顶板垮落区的范围；然后在运输顺槽和回风顺槽内向划定的顶板垮落区的边缘和其内部打设顶板钻孔，向煤层内部打设顺层钻孔；最后对沿顶板垮落区的边缘打设的顶板钻孔采用多孔同时压裂的方法定向切断顶板垮落区与下部岩层的连接，对其余钻孔均采用脉冲压裂方法，使煤岩体产生疲劳冲击损伤，在其内部形成复杂的裂缝网络，充分弱化坚硬顶板及其下方顶煤，当压裂区域进入采空区后，在矿山压力的作用下使顶煤顶板能够充分破碎垮落，并使垮落的顶板及时填满采空区。本方法消除了上段采空区形成空腔而聚集大量瓦斯带来的安全隐患，还可提高顶煤的回收率，减少资源浪费。
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公开(公告)号：CN110021030B
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN201910174541.9
申请日：2019-03-05
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06T7/136
Abstract: 本发明公开了一种岩土体材料数字图像的分割阈值确定方法，所述方法包括如下步骤：S1：获取岩土体材料的SEM图像的灰度直方图曲线；S2：根据所述灰度直方图曲线，确定分割阈值T的取值范围；S3：获取所述灰度直方图曲线的二阶导数；S4：根据所述灰度直方图曲线的二阶导数和分割阈值T的取值范围，确定所述分割阈值T的大小。本发明能够快速准确的确定岩土体材料的数字图像的分割阈值，准确地从数字图像中将岩土体材料孔隙或裂缝结构与表面土骨架结构区分开来，为后续基于数字图像的岩土体材料的深入研究提供了准确的分割阈值，为准确的提取孔隙或裂缝结构，提供了有效的技术支持。
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