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公开(公告)号：CN114166778B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202111489797.2
申请日：2021-12-08
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N21/3563 , G01N1/28
Abstract: 本发明公开的一种基于红外特征的煤吸附甲烷能力测试方法，涉及煤质甲烷吸附性能研究技术领域。首先，采集煤样品并通过煤热解改变煤岩官能团的含量；然后，通过红外结构测试得出煤样的红外谱图，划分为4个波段，对每个波段的谱线进行分峰拟合，计算出一系列红外结构特征参数；接着，对煤样热解后等温吸附的规律变化进行测试分析，并记录每种煤样在不同热解温度下Langmuir吸附常数a的变化规律；最后，比较不同煤样的红外结构参数值与甲烷吸附能力相关性的高低，综合分析与评价煤样对甲烷的吸附性能。本发明构建了五个红外特征参数与甲烷吸附性能的相关性，确定了煤红外特征参数对甲烷吸附性能的影响情况，从而为煤层气开发和改造提供了技术支持。
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公开(公告)号：CN112392540B
公开(公告)日：2022-02-01
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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公开(公告)号：CN112922575B
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110158171.7
申请日：2021-02-04
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/00
Abstract: 本发明公开了一种电脉冲定向割缝‑水压爆破一体化煤层增透的方法，适用于煤矿井下。首先在煤层中施工电机钻孔终端位置处施工正电极导向钻孔、负电极导向钻孔，然后向正电极导向钻孔、负电极导向钻孔注入导电离子溶液，利用高压电脉冲技术冲击钻孔，并进行水力割缝，割缝完成后，通过排水泵将电极导向钻孔内的导电离子溶液排出，再对已经完成电脉冲水力割缝的电极导向钻孔进行脉冲爆破。利用电脉冲水力割缝完成的环形缝隙，利于导电离子溶液进入煤体，增强煤体导电性，便于后续电脉冲爆破时积聚能量，使钻孔间煤体产生大量裂隙，形成更多的煤层气移动裂隙网，促进瓦斯解吸，提高煤层瓦斯抽采率。该方法工作效率高，省时省力，针对性强。
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公开(公告)号：CN112412425B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202011301030.8
申请日：2020-11-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种电脉冲预制裂缝定向水力压裂一体化的方法，涉及煤矿瓦斯防治技术领域。其方法为：首先利用高压脉冲冲击波对井内煤层的特定位置进行脉冲射压裂孔和多个目标孔，然后安装正、负电极，用电脉冲发生装置不断产生高压电脉冲，使射孔方向的主裂缝不断延伸，最后清水冲洗钻孔并喷涂防水剂，待防水剂凝固后，封孔，水力压裂。本发明结合电脉冲和水力压裂，加入导电离子压裂液对煤岩体性质进行改造，在电脉冲产生的能量波和水压波联合作用下，使煤岩体更容易形成多个水压主裂缝和致裂裂缝带，降低了脉冲击穿电压和高压脉冲的危险性，也增大了钻孔间距，节省钻孔封孔施工工作量，确保压裂效果，安全性好，操作简单方便，具有广泛的实用性。
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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：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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公开(公告)号：CN114166877A
公开(公告)日：2022-03-11
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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公开(公告)号：CN114166778A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111489797.2
申请日：2021-12-08
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N21/3563 , G01N1/28
Abstract: 本发明公开的一种基于红外特征的煤吸附甲烷能力测试方法，涉及煤质甲烷吸附性能研究技术领域。首先，采集煤样品并通过煤热解改变煤岩官能团的含量；然后，通过红外结构测试得出煤样的红外谱图，划分为4个波段，对每个波段的谱线进行分峰拟合，计算出一系列红外结构特征参数；接着，对煤样热解后等温吸附的规律变化进行测试分析，并记录每种煤样在不同热解温度下Langmuir吸附常数a的变化规律；最后，比较不同煤样的红外结构参数值与甲烷吸附能力相关性的高低，综合分析与评价煤样对甲烷的吸附性能。本发明构建了五个红外特征参数与甲烷吸附性能的相关性，确定了煤红外特征参数对甲烷吸附性能的影响情况，从而为煤层气开发和改造提供了技术支持。
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公开(公告)号：CN112412425A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011301030.8
申请日：2020-11-19
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开的一种电脉冲预制裂缝定向水力压裂一体化的方法，涉及煤矿瓦斯防治技术领域。其方法为：首先利用高压脉冲冲击波对井内煤层的特定位置进行脉冲射压裂孔和多个目标孔，然后安装正、负电极，用电脉冲发生装置不断产生高压电脉冲，使射孔方向的主裂缝不断延伸，最后清水冲洗钻孔并喷涂防水剂，待防水剂凝固后，封孔，水力压裂。本发明结合电脉冲和水力压裂，加入导电离子压裂液对煤岩体性质进行改造，在电脉冲产生的能量波和水压波联合作用下，使煤岩体更容易形成多个水压主裂缝和致裂裂缝带，降低了脉冲击穿电压和高压脉冲的危险性，也增大了钻孔间距，节省钻孔封孔施工工作量，确保压裂效果，安全性好，操作简单方便，具有广泛的实用性。
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公开(公告)号：CN112949911A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110169568.6
申请日：2021-02-07
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明一种基于煤多元信息的煤与瓦斯突出危险性预测方法，适用于煤层瓦斯突出环境监测使用。对选择出的突出煤样和非突出煤样进行多种工业化测试，并对测试指标进行整理，按照测试指标分析标准，将指标累积值与正常区域的累积值进行对比分析，若指标累积值在正常区域内，则该煤层具突出危险性不明显，若指标累积值存在明显变化，则该煤层具突出危险性明显，最终把非突出煤的累积平均值指标作为日常煤与瓦斯突出危险性预测指标。本发明依据数据全面可靠，提高了煤与瓦斯突出危险性预测工作的科学性和系统性，为突出灾害防治工作提供了指导。
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