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公开(公告)号：CN112780243B
公开(公告)日：2022-03-29
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：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：CN107630717B
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201710840327.3
申请日：2017-09-18
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种电脉冲与煤层注水相协同的煤层增透方法，适应于提高低透气、高瓦斯区域煤层的抽采率。首先，在煤层中施工负电极钻孔和正电极钻孔，然后将高压胶管送至钻孔中部，封闭钻孔后向煤层中注入一定压力的离子水，保持恒定水压20‑30天，通过排水系统将钻孔内的离子水排出。将正电极和负电极送至煤层中部，使正电极和负电极接触煤壁，然后通过防爆高压控制台和高压放电开关向煤层进行放电，击穿煤层。取出正电极和负电极，将负电极钻孔和正电极钻孔连入瓦斯抽采管路。本发明通过向煤层中注入离子水，增强了煤体的导电性，再利用高压电脉冲产生的能量直接作用于煤体，使煤体产生大量裂隙，能够有效的增加单孔瓦斯抽采率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106761641B
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201611113775.5
申请日：2016-12-06
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26
Abstract: 一种煤体电脉冲致裂增渗实验系统及方法，适用于提高低渗透、高吸附煤层的瓦斯抽采率。该系统包括高压充电电源、高压储能电容器、放电开关、高压击穿发生器。所述的高压充电电源将220V的交流电整流、升压至0‑300kV范围内的可调电压；所述的高压储能电容器可将高压电储存起来；所述的放电开关可实现瞬间释放高压储能电容器储存的高压电；所述的高压击穿发生器通过液压控制系统能够在煤样的三轴方向施加压力。该系统利用高压脉冲放电技术实现煤层致裂，能够较好的疏通瓦斯渗流过程中的通道，对于提高低透气、高吸附煤层瓦斯的抽采率有着重要意义。
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公开(公告)号：CN106593388B
公开(公告)日：2019-02-22
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：CN104863561B
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201510178282.9
申请日：2015-04-15
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种井下煤层脉冲爆震波定向致裂增透方法，适用于高瓦斯低透气性煤层的区域瓦斯治理。增透方法：首先，从煤巷向煤层分别实施脉冲爆震钻孔和脉冲爆震导向钻孔，然后将连接在防爆高压电脉冲发生器正输出端的正电极推至脉冲爆震钻孔底部，将连接在防爆高压电脉冲发生器负输出端的负电极推至脉冲爆震导向钻孔底部，对煤层实施电脉冲爆震致裂结束后，将脉冲爆震钻孔和脉冲爆震导向钻孔连入抽采管路抽采瓦斯。本发明利用电脉冲爆震波提供的瞬时高能量致裂煤体，在脉冲爆震钻孔和脉冲爆震导向钻孔之间的煤体内形成裂隙网络，煤体透气性系数可提高200‑400倍，单个钻孔瓦斯抽采有效影响范围可提高3‑4倍，钻孔瓦斯抽采量可增加3‑8倍，可有效缩短煤层瓦斯预抽时间。
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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：CN115182713A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210972770.7
申请日：2022-08-15
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B43/26 , E21B43/263 , E21B43/30 , E21B43/116 , E21B33/134 , E21B33/13 , E21B21/00
Abstract: 本发明公开了一种页岩储层三维水平井燃爆密切割立体开发方法，先采用大平台丛式井组作业模式，并对各个井采用大偏移距的三维水平井布设，能对地下储层进行横向与纵向上的立体加密，接着每个井采用密切割分段压裂与甲烷原位多级燃爆致裂相结合，其中一级燃爆产生的高温高压气体沿射孔孔道对地层进行压裂，提高孔深，扩大孔径，并能清除射孔压实；接着在后续完成分段密封后，二级燃爆继续对射孔孔道地层压裂，对新生裂缝进一步延伸，形成以射孔孔道主裂缝与多级燃爆分支裂缝相互交织的裂缝网络。本发明能将多种压裂技术联合应用，从而实现页岩储层的立体开发、提高单井改造压裂程度，减少施工流程及成本，最终达到提高储层动用程度及采收率的目的。
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