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公开(公告)号：CN112780243A
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN202011632218.0
申请日：2020-12-31
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一体化强化煤层瓦斯抽采系统以及抽采方法，将脉冲微波发生系统和脉冲水力化系统结合起来，微波的辐射能够降低煤岩抗拉强度，加深脉冲水力切割的缝槽深度，加快割缝速度，缝槽的存在使水力压裂产生的裂纹扩展方向有一定的控制，同时微波辐射对煤体扩孔造隙和水力压裂在缝槽的导向作用下产生的裂隙能够相互扩展贯通，增加了煤层透气性，提高煤层瓦斯抽采量，随着脉冲方向的改变，水力化措施和微波交替作用煤体，裂隙扩展范围更广，避免一直不停的重复水力割缝造成钻头的损伤，每次少量的高压水作用，使微波加热更快，更大程度的避免高压水造成的煤层水锁效应。
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公开(公告)号：CN105370257B
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201510753634.9
申请日：2015-11-06
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26
Abstract: 一种煤层气井高功率电爆震辅助水力压裂增产方法，适用于低透气性煤层的煤层气井开采领域。首先从地面向煤层施工垂直压裂井，然后将安装在压裂管前端的高压电脉冲装置送至煤层位置，封闭压裂井，通过高压泵站向压裂井内注水，达到设定水压后，利用高压电脉冲装置放电，对煤层实施高功率电爆震辅助水力压裂，之后对压裂井进行煤层气抽采。通过将水力压裂和高压电脉冲有机结合起来，在水力压裂的基础上，利用高压电脉冲装置放电产生的高能量，在压裂液中形成冲击波，有效地增加煤层内裂缝数量，为煤层气流动创造良好条件，可以使煤体透气性系数可提高200‑400倍，有效增加了煤层气的产量，其方法简单，安全可靠，在煤层气井增产方面具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN106837408A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201710165699.0
申请日：2017-03-20
Applicant: 中国矿业大学
CPC classification number: E21F7/00 , E21B43/006 , E21B43/26
Abstract: 一种煤层采场优势瓦斯运移通道阶梯式构建方法，尤其适用于深部煤层群首采层采场煤岩体内外瓦斯运移通道的逐级构建。首先依靠首采层开采的采动作用在采场初步形成瓦斯运移通道；然后通过深部留巷构筑、维稳方法和人工导向预裂钻孔方法在煤岩体外部空间和内部分别主动构建形成优势瓦斯运移通道；最后在采动应力的作用下，进一步形成相互连通的采场优势瓦斯运移通道系统。本发明把采动应力作用与人工主动方法向结合，实现了深部煤层群首采层“区域‑局部‑区域”的采场瓦斯运移通道的阶梯式构建，解决了深部煤层采场瓦斯运移通道形成困难，瓦斯难以高效流动富集的难题，有利于瓦斯的集中导流治理，具有广泛的应用价值。
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公开(公告)号：CN106593388A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201611200053.3
申请日：2016-12-22
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤层气井电脉冲解堵增渗方法，适用于煤层气井高效开采。解堵増渗方法：从地面向煤层施工正电极煤层气井筒和负电极煤层气井筒，水力压裂后随着煤层气抽采，煤层中的裂隙逐渐闭合或者被颗粒杂质堵塞导致产气量下降，此时向正电极煤层气井筒中注入导电离子溶液，使正电极煤层气井筒和负电极煤层气井筒之间煤层充满导电离子溶液，随后将正电极和负电极分别下放至正电极煤层气井筒和负电极煤层气井筒中煤层预增渗部位，利用高压电脉冲放电击穿正电极和负电极之间注入了导电等离子溶液的煤层，巨大的能量形成冲击波作用于煤层，使煤层中闭合的裂缝再次张开并扩展，裂缝堵塞颗粒也被剔除，有效地增加煤层内的裂缝数量并改善裂缝连通性。
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公开(公告)号：CN114166877B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202111489803.4
申请日：2021-12-08
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N23/207 , G01N23/20008
Abstract: 本发明公开的一种基于XRD微晶结构演化的煤吸附甲烷能力测试方法，涉及煤吸附甲烷能力研究技术领域。首先，采集煤样品并通过热模拟实验改变样品的煤化程度；然后，通过XRD衍射测试分析得出不同煤化程度的煤芳香层间距、芳香层延展度、芳香层堆砌度、芳香片层数以及石墨化度的微晶结构特征参数；最后，比较不同煤样微晶结构参数值与甲烷吸附能力相关性的高低，从大分子层面对煤样吸附甲烷的性能进行综合分析与评价。本发明通过构建微晶结构参数与甲烷吸附性能的相关性线性方程，确定煤微晶结构特征参数对甲烷吸附性能的影响情况，为煤层气勘探开发及矿井瓦斯治理提供了技术支持。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113107471B
公开(公告)日：2023-02-28
申请号：CN202110526070.0
申请日：2021-05-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于胶囊压力变化的采前应力分布特征测试系统和方法，适用于煤层地应力测试使用。该测试系统包括注水泵、注水管路、压力表、推杆和封孔胶囊，在采面前方的煤层底板巷中沿着煤层底板巷间隔向煤层施工两组穿层钻孔，利用推杆将封孔胶囊送入穿层钻孔底部，向封孔胶囊注水，当注水泵无法继续注入时记录此时压力表读数后停止注水，当压力表读数降低时，继续向封孔胶囊内注水补充；随着工作面的推进，记录各穿层钻孔对应的压力表读数，从而获得工作面推进中煤层应力的分布变化信息。本发明步骤简单，能够快速有效的判断采面前方卸压区、应力集中区、原岩应力区位置。
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公开(公告)号：CN113266315B
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202110671299.3
申请日：2021-06-17
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种煤层透气性系数确定方法，属于矿井瓦斯抽采利用技术领域。本发明首先预设一个煤层透气性系数可能存在的范围区间；随后，分别基于现场实测与有限体积法计算的瓦斯比流量构建目标函数；然后，运用黄金分割搜索算法，并结合目标函数，逐渐缩小煤层透气性系数可能存在的范围；最终，当目标函数误差小于一定值时，从而确定煤层透气性系数。本发明的方法相比于传统的径向流量法，对煤层透气性系数的预测精度更高，操作更加简便，且在现场实测方面，本发明通过使用胶囊粘液封孔器和筛管护孔技术，以保障煤层瓦斯压力以及钻孔半径的检测准确性，从而提高煤层透气性系数的测试精度。
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公开(公告)号：CN113338873A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110748497.5
申请日：2021-07-02
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/14 , E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/00 , E21B41/00
Abstract: 本发明公开了一种页岩气藏多分支井爆压强化抽采方法，先打设立井和水平井伸入页岩储层，通过喷射钻头在水平井不同位置处侧钻出若干个鱼刺状分支井；然后在各个鱼刺状分支井内放入燃爆物，并安装燃爆封孔器形成封孔段；通过点火头点火引爆燃爆物，爆炸产生的高温高压气体和爆轰冲击波，对鱼刺状分支井周围的页岩进行冲击压裂使各个鱼刺状分支井的周围均产生燃爆裂隙；最后采用水力压裂使压裂液进入各个分支井内，对各自周围的燃爆裂隙进行扩缝压裂使相邻燃爆裂隙相互连通，最终使各个分支井周围均形成裂隙网络；完成后页岩储层内的页岩气解吸后会从裂隙网络进入各个分支井并到达水平井内，最后通过立井和水平井对该页岩储层进行页岩气的抽采工作。
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公开(公告)号：CN113107471A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110526070.0
申请日：2021-05-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于胶囊压力变化的采前应力分布特征测试系统和方法，适用于煤层地应力测试使用。该测试系统包括注水泵、注水管路、压力表、推杆和封孔胶囊，在采面前方的煤层底板巷中沿着煤层底板巷间隔向煤层施工两组穿层钻孔，利用推杆将封孔胶囊送入穿层钻孔底部，向封孔胶囊注水，当注水泵无法继续注入时记录此时压力表读数后停止注水，当压力表读数降低时，继续向封孔胶囊内注水补充；随着工作面的推进，记录各穿层钻孔对应的压力表读数，从而获得工作面推进中煤层应力的分布变化信息。本发明步骤简单，能够快速有效的判断采面前方卸压区、应力集中区、原岩应力区位置。
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公开(公告)号：CN112392540A
公开(公告)日：2021-02-23
申请号：CN202011301051.X
申请日：2020-11-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的微波辅助预裂与高压脉冲协同的煤层弱化增透装置及方法，涉及煤矿瓦斯防治技术领域。该方法首先在煤层中钻孔，并将微波天线连接在同轴波导管的最内端并送入压裂钻孔；然后打开微波发生器，通过微波天线辐射钻孔；接着向钻孔中注入导电离子溶液，直至浸透煤层；最后通过可调控式电极放电，完成多次脉冲冲击。本发明中微波辐射为导电离子溶液渗入煤层提供渗流通道，导电离子溶液溶解煤中的有机小分子从而产生扩孔造缝的效应，同时通过高压电脉冲对正电极钻孔和负电极钻孔间的煤体进行多次放电击穿，使钻孔间煤体产生大量裂隙，形成可控裂隙区，达到煤层整体卸压弱化的效果，大大提高了煤层孔隙率、渗透率，促进了瓦斯解吸。
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