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公开(公告)号：CN115355059B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202211037523.4
申请日：2022-08-26
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤层封闭孔的孔‑裂隙瓦斯含量测定方法。该方法包括：利用SAXS技术与常规孔隙测定手段获得开放孔与封闭孔的孔隙特征，煤样在损伤破坏装置内进行瓦斯吸附平衡实验，当达到预定的吸附平衡压力下时，开展煤体损伤破坏实验，煤体内的封闭孔转变为开放孔，并将其内部的原始高压瓦斯释放出来，使得开放孔孔‑裂隙内部初始平衡状态被打破，待装置内瓦斯压力重新趋于吸附平衡状态时记录瓦斯压力值；利用质量守恒定律对封闭孔原始瓦斯压力与含量进行求解。基于此，通过对开放孔孔隙特征及瓦斯压力的测定，更加真实、准确的计算和反演得到煤层封闭孔的瓦斯压力、含量等参数，进而为瓦斯抽采与事故预防的方案制定提供科学准确的理论依据。
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公开(公告)号：CN115929251A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211578876.5
申请日：2022-12-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种井下可循环动态注液封孔装置及施工方法，包括抽采管、排液管、注气管、一体式高压弹性气囊和溶液过滤装置，其中套有一体式高压弹性气囊的抽采管穿过高弹性橡胶管的中心位置，注气管一端与一体式高压弹性气囊连通，另一端连接有气压表和气体流量计，第一排液管与溶液过滤装置的负压回收泵组连接，将封孔段内注液空间中的堵漏液输送到溶液过滤装置。利用一体式高压弹性气囊注气膨胀排出注液空间气体，同时根据排气量变化准确界定注液停止时间；而采动应力作用下煤岩产生新生裂隙时，依托对一体式高压弹性气囊再次注气膨胀，可实现对钻孔内新生裂隙动态封孔，有效提高了钻孔封堵效率，为煤矿井下瓦斯高效抽采提供保障。
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公开(公告)号：CN115478826B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202211078113.4
申请日：2022-09-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种钻孔二次封孔提高瓦斯抽采效果的装置及方法，包括煤层钻孔、注液管/注浆管、囊袋、压力传感器和抽采管，沿着抽采管轴向由内至外分别布置第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋，其中在第三囊袋两侧安装有第一压力传感器和第二压力传感器，分别用于测定井下巷道和二次封孔段内的压力值，P2和P1，同时对钻孔抽采管路中的瓦斯浓度c、速率v以及压力P0变化进行监测；按照由内至外的顺序逐渐调整第三囊袋的位置，对比三个位置的压力值变化情况，进而确定第三囊袋二次封孔的最佳位置。该方法结构合理、操作简单、成本低廉，显著地提高了钻孔封孔效果，为解决当前因漏气导致抽采速率慢、纯度低等问题提供了强有力的技术支撑。
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公开(公告)号：CN115478826A
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202211078113.4
申请日：2022-09-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种钻孔二次封孔提高瓦斯抽采效果的装置及方法，包括煤层钻孔、注液管/注浆管、囊袋、压力传感器和抽采管，沿着抽采管轴向由内至外分别布置第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋，其中在第三囊袋两侧安装有第一压力传感器和第二压力传感器，分别用于测定井下巷道和二次封孔段内的压力值，P2和P1，同时对钻孔抽采管路中的瓦斯浓度c、速率v以及压力P0变化进行监测；按照由内至外的顺序逐渐调整第三囊袋的位置，对比三个位置的压力值变化情况，进而确定第三囊袋二次封孔的最佳位置。该方法结构合理、操作简单、成本低廉，显著地提高了钻孔封孔效果，为解决当前因漏气导致抽采速率慢、纯度低等问题提供了强有力的技术支撑。
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公开(公告)号：CN115387773A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211076829.0
申请日：2022-09-05
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种碎软煤层顶板定向水力压裂增透方法，包括顶板岩层、煤体、压裂管路、射孔装置和压力传感器，采用先注液增压聚能、后射孔定向致裂的增透方法，将压裂管路铺设至煤层顶板岩层的钻孔内，并使用高压泵液装置将压裂液注入钻孔内部；利用压力传感器对钻孔内部注液压力进行实时监测和记录，当注液压力上升至岩体应力峰值的70％‑80％时，进行定向水力射孔作业，聚集的高压能量得以释放，并伴随压裂液冲击与贯穿煤岩界面且延伸至煤体内部，进而形成裂缝发育的网络通道。该方法提高了水力压裂裂缝在深部碎软煤层中的延展性和改造体积，解决了当前采用先射孔后压裂方式导致钻孔内部密封性差、能量难以聚集、增透范围小等问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115387772A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211074864.9
申请日：2022-09-02
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种煤层液态CO2致裂增透与循环堵漏装置及方法，包括抽采孔、致裂孔、抽采管、液态CO2致裂装置、堵漏剂以及堵漏装置，在煤体相邻位置依次布置抽采孔和致裂孔，分别安装抽采管与液态CO2致裂装置，并进行封孔作业；堵漏剂经进料口进入粉尘发生器中经注粉管吹入钻孔内部，悬浮的堵漏剂在裂隙与抽采管路之间形成的负压梯度作用下进入贯通裂隙中，并对流动通道进行堵塞；而多余的堵漏剂则在吸尘管的作用下排出钻孔内部、重新进入粉尘发生器，进而形成一个闭合、流动的循环回路，进而对钻孔裂隙进行有效地堵漏。本发明解决了致裂过程中出现的漏风问题，避免了巷道风流窜入抽采管路引起抽采纯度降低、抽采效果下降等现象的发生。
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公开(公告)号：CN115306484A
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202211040485.8
申请日：2022-08-29
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种软硬复合煤层的煤与瓦斯突出实验系统及方法，包括复合煤层、液压组件、补气容器、瓦斯流量控制器、补气分支管路、控制线路、透气板、爆破片、突出管路、数据采集系统、压力传感器和粉尘传感器，复合煤层由内至外分别布置有为突出发生后进行补气的透气板、补气分支管路和补气容器，补气分支管路与补气容器之间安装有模拟应力不均匀分布而产生应力集中的液压组件；在补气装置提供动力条件和软分层提供强度条件的作用下诱发煤与瓦斯突出的孕育、发生和发展。该方法更加真实地反演了井下在应力集中与邻近煤层提供瓦斯来源的基础上诱发煤与瓦斯突出的全过程，为进一步开展复合煤层的煤与瓦斯突出研究提供一定的数据支撑和理论依据。
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公开(公告)号：CN115180888A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210610828.3
申请日：2022-05-31
Applicant: 中国矿业大学 , 山西潞安矿业(集团)有限责任公司古城煤矿
IPC: C04B28/02 , C04B111/28 , C04B111/34
Abstract: 本发明涉及一种矿用堵漏风聚合物水泥砂浆材料及其制备方法和应用，属于化学合成技术领域，矿用堵漏风聚合物水泥砂浆材料包括如下重量份的原料：水泥100‑130份、细骨料120‑150份、硅灰3‑5份、甲基丙烯酸甲酯35‑45份、氧化镁6‑9份、引发剂1.2‑1.5份、表面活性剂1‑2份、硅烷偶联剂1‑2份、交联剂1‑1.5份，碱性水溶液50‑60份。本发明的聚合水泥砂浆材料兼具无机材料强度及有机材料柔性，使得水泥砂浆在强度、抗裂性、韧性等方面比普通水泥砂浆有大幅提升，堵漏风效果显著，同时阻燃、环保无毒，可适应多种施工方法。
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公开(公告)号：CN114183190B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202111536952.1
申请日：2021-12-06
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种井下灾后救援装置及实施方法，包括联络巷、超级电容器、瓦斯传感器、井下智能机器人，其中瓦斯传感器安装在工作面前方煤壁上，超级电容器安放在瓦斯传感器同侧煤壁的前方联络巷内，并连接在瓦斯传感器的电源系统中。通过在井下沿巷道每隔300～500米的距离布置安装具有信息传输功能的超级电容器，形成从工作面到地面的无线信息传输网络系统，井下智能机器人在井下救援过程中可以在就近的超级电容器进行快速充电，在井下进行温度、湿度、瓦斯以及其他有毒有害气体浓度等相关参数的采集以及被困人员的搜救工作，同时将井下的实时数据通过超级电容器逐级传输至地面，进而解决了井下智能机器人续航时间短和信号传输难度大等问题。
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公开(公告)号：CN113789759B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202111118829.8
申请日：2021-09-24
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: E02B7/12 , E02B3/12 , E21F17/103
Abstract: 本发明公开了一种煤矿地下水库装配式弧形人工坝体及其构筑方法，在相邻煤柱坝体之间设置有人工坝体，所述人工坝体由坝体基座、两侧翼板和弧形坝体组成，所述坝体基座、翼板和弧形坝体均是由若干模块装配而成，坝体基座有凹槽将两侧翼板和弧形坝体嵌入，两侧翼板同样有凹槽将弧形坝体嵌入，坝体基座与翼板设置有锚杆，可以将人工坝体与周围岩体形成稳定的整体。弧形坝体的凸面朝向地下水库，将力部分分解到两侧煤柱坝体上减少了坝体的直接受力，从而降低坝体厚度。本发明通过对人工坝体尺寸的定量化，在地面建造标准化坝体模块，井下快速装配，解决了煤矿地下水库施工周期长和制造成本高的问题，并且能够防止坝体发生失稳破坏、渗水。
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