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公开(公告)号:CN117722179B
公开(公告)日:2024-08-27
申请号:CN202311746796.0
申请日:2023-12-18
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于卸压裂隙注浆再造防冲隔水层的保水防冲采煤方法,包括步骤:一、勘探采矿区地层信息;二、岩芯制样并测试采矿区地层各层的物理力学参数;三、对厚硬砂岩层进行分层;四、对采矿区进行多组定向钻孔;五、水力致裂卸压;六、构筑防冲隔水层;七、构筑裂隙隔水层;八、保水防冲高效采煤。本发明在采前煤层上覆厚硬砂岩层的分层预裂,将煤层上覆原有硬厚砂岩层变成防冲隔水层,解决了煤炭开采过程中因厚硬砂岩层引发的冲击问题,避免了注浆封堵过程中浆液的大量流失、浪费,实现了覆岩含水层的原位保护,卸压致裂和注浆封堵均采用同一钻孔,对煤炭开采过程中的动力灾害和透水灾害进行防治,实现一孔两用、两灾一治的良好效果。
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公开(公告)号:CN117514170A
公开(公告)日:2024-02-06
申请号:CN202311806256.7
申请日:2023-12-26
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法,包括:一、确定小尺寸钻孔群的钻孔位置、钻孔数量和钻孔直径;二、在顶板围岩上实施小尺寸钻孔群的钻孔;三、对小尺寸钻孔群的钻孔周围进行浸润;四、利用微波辐射致裂装置致裂顶板围岩。本发明利用小尺寸钻孔群能够更精确地控制微波辐射对顶板围岩的致裂效果,能够精确控制微波辐射的卸压力度,避免出现超压或欠压的问题,提高了微波辐射卸压的卸压质量,有效提高了微波辐射卸压的作业效率。
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公开(公告)号:CN117536619A
公开(公告)日:2024-02-09
申请号:CN202311814781.3
申请日:2023-12-26
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于盐渍溶液的液氮致裂岩层顶板的装置及方法,涉及采矿设备领域,具体包括液氮模块和盐渍溶液模块;液氮模块包括依次连通的液氮储存罐、第一开关阀门、液氮注入泵、液氮输送软管、液氮输送钢管、液氮喷射头;盐渍溶液模块包括依次连通的盐渍溶液储存罐、第二开关阀门、盐渍溶液注入泵、盐渍溶液输送软管、盐渍溶液输送钢管、盐渍溶液喷射头;以解决岩层顶板原生裂隙中的水遇到低温液氮被迅速降温冻结,且消融速度较慢,从而阻碍液氮进入至岩层顶板裂隙中,导致液氮致裂的效率较低的问题。
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公开(公告)号:CN117514170B
公开(公告)日:2024-08-23
申请号:CN202311806256.7
申请日:2023-12-26
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法,包括:一、确定小尺寸钻孔群的钻孔位置、钻孔数量和钻孔直径;二、在顶板围岩上实施小尺寸钻孔群的钻孔;三、对小尺寸钻孔群的钻孔周围进行浸润;四、利用微波辐射致裂装置致裂顶板围岩。本发明利用小尺寸钻孔群能够更精确地控制微波辐射对顶板围岩的致裂效果,能够精确控制微波辐射的卸压力度,避免出现超压或欠压的问题,提高了微波辐射卸压的卸压质量,有效提高了微波辐射卸压的作业效率。
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公开(公告)号:CN117782813A
公开(公告)日:2024-03-29
申请号:CN202311803924.0
申请日:2023-12-26
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了一种微波液氮协同致裂砂岩的试验方法,包括以下步骤:一、搭建微波液氮协同致裂砂岩的试验平台;二、制备砂岩试样;三、试样处理;四、试验前数据测定;五、砂岩试样致裂试验;六、试验后数据测定;七、分析砂岩试样。本发明通过对三组中的砂岩试样分别采用不同的处理方式,并对每组砂岩试样采用单一的微波辐射、单一的液氮冻融以及微波辐射与液氮冻融交互试验,并对比其试验结果,深入研究微波与液氮交互对致裂效果的影响,有助于解决陕北榆林地区煤炭资源开采中的顶板问题,提高开采效率,同时减少环境污染和资源浪费。
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公开(公告)号:CN117662148B
公开(公告)日:2024-08-16
申请号:CN202311803830.3
申请日:2023-12-26
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微波和水交互作用致裂顶板装置及方法,该装置包括开放式微波辐射发生器、声发射监测单元、以及控制单元;该方法包括:一、钻设微波压裂孔;二、致裂顶板装置的准备和安装;三、辐射开裂监测;四、次生裂隙的衍化;五、评估裂隙。本发明基于岩层内含水层对微波压裂孔周围围岩的浸润作用,极大提高了微波压裂孔周边围岩的介电常数,通过开放式微波辐射发生器产生的微波,二者结合使得微波致裂围岩效果增强,并利用所述声发射监测单元对岩层附近的裂隙发育情况进行数据采集,最后得到岩层的裂隙生成情况,对有效降低岩层冲击倾向性起到了参考作用。
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公开(公告)号:CN117722179A
公开(公告)日:2024-03-19
申请号:CN202311746796.0
申请日:2023-12-18
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于卸压裂隙注浆再造防冲隔水层的保水防冲采煤方法,包括步骤:一、勘探采矿区地层信息;二、岩芯制样并测试采矿区地层各层的物理力学参数;三、对厚硬砂岩层进行分层;四、对采矿区进行多组定向钻孔;五、水力致裂卸压;六、构筑防冲隔水层;七、构筑裂隙隔水层;八、保水防冲高效采煤。本发明在采前煤层上覆厚硬砂岩层的分层预裂,将煤层上覆原有硬厚砂岩层变成防冲隔水层,解决了煤炭开采过程中因厚硬砂岩层引发的冲击问题,避免了注浆封堵过程中浆液的大量流失、浪费,实现了覆岩含水层的原位保护,卸压致裂和注浆封堵均采用同一钻孔,对煤炭开采过程中的动力灾害和透水灾害进行防治,实现一孔两用、两灾一治的良好效果。
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公开(公告)号:CN117662148A
公开(公告)日:2024-03-08
申请号:CN202311803830.3
申请日:2023-12-26
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微波和水交互作用致裂顶板装置及方法,该装置包括开放式微波辐射发生器、声发射监测单元、以及控制单元;该方法包括:一、钻设微波压裂孔;二、致裂顶板装置的准备和安装;三、辐射开裂监测;四、次生裂隙的衍化;五、评估裂隙。本发明基于岩层内含水层对微波压裂孔周围围岩的浸润作用,极大提高了微波压裂孔周边围岩的介电常数,通过开放式微波辐射发生器产生的微波,二者结合使得微波致裂围岩效果增强,并利用所述声发射监测单元对岩层附近的裂隙发育情况进行数据采集,最后得到岩层的裂隙生成情况,对有效降低岩层冲击倾向性起到了参考作用。
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公开(公告)号:CN221883362U
公开(公告)日:2024-10-22
申请号:CN202323557616.2
申请日:2023-12-26
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本实用新型公开了一种微波液氮协同致裂砂岩的试验平台,包括试验舱体,试验舱体的两侧分别设置有微波致裂组件和液氮致裂组件,试验舱体内设置有升降台,升降台上设置有供砂岩试样放置的绝缘垫或密闭容器,试验舱体的内侧顶部和密闭容器的内侧顶部均设置有压力传感器和温度传感器,密闭容器上连接有抽真空组件,砂岩试样上连接有多个声发射探头,微波致裂组件上连接有可伸缩微波管,液氮致裂组件上连接有可伸缩液氮管。本实用新型结构设计合理,通过对砂岩试样进行微波与液氮交互试验,能够探究在微波与液氮交互作用下破岩是否会有更高效率,进而便于通过微波与液氮协同作用,实现更高效的岩石破裂和空间卸压。
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公开(公告)号:CN221568449U
公开(公告)日:2024-08-20
申请号:CN202420252740.3
申请日:2024-02-01
Applicant: 西安科技大学 , 陕西岩控科技信息有限责任公司
IPC: E21B47/002 , E21B47/00
Abstract: 本实用新型公开了一种旋转式矿用钻孔图像采集装置,包括三棱柱和从三棱柱内部穿过的传动轴,三棱柱的表面嵌入有多个广角摄像头,传动轴的一端与步进式电机连接,步进式电机上安装有无线传感器,传动轴的另一端连接有超声波信号收集器。本实用新型通过在三棱柱内部穿过一端连接有超声波信号收集器的传动轴,传动轴在步进式电机的作用下,带动三棱柱旋转,可实现三棱柱上广角摄像头在钻孔内推进过程中实时采集围岩状态和裂隙扩展情况,提高煤矿开采效率,确保工作安全。同时安装多个广角摄像头增加了钻孔内图像采集的范围,能够满足对于大直径钻孔的勘探需求,减少钻孔数量,降低施工成本。
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