一种超高压水射流冲击受载含瓦斯煤体卸荷松弛模拟系统及方法

    公开(公告)号:CN108362854A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810126259.9

    申请日:2018-02-08

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 发明提供一种超高压水射流冲击受载含瓦斯煤体卸荷松弛模拟系统及方法。该模拟系统包括加载装置、脱气装置、注气装置、射流装置、数据采集装置、固定装置、实验腔体、煤体和阀门。试验时,脱气装置对实验腔体内腔抽真空。注气装置对实验腔体内充气,煤体吸附瓦斯。射流发生器产生超高压水射流作用于竖向凹槽处煤体。所述应力采集仪和振动加速度采集仪实时采集三向压力值和振动加速度的变化。该系统的使用方法包括放置煤体、抽真空、充气、加载应力和试验等步骤。该装置可以对超高压水射流冲击含瓦斯受载煤体过程中超高压水射流扰动性能和煤体行为特征进行量化表征,这对于揭示超高压水射流割缝增透机理及技术参数优化具有重要的意义。

    一种大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔方法

    公开(公告)号:CN105781606A

    公开(公告)日:2016-07-20

    申请号:CN201610118098.X

    申请日:2016-03-02

    Applicant: 重庆大学

    CPC classification number: E21F7/00 E21B33/13

    Abstract: 本发明公开了一种大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔方法,通过多重封堵的手段避免下向孔封孔不严导致漏气漏液的现象,可以提高封孔质量,保证气密性,提高了抽采煤层瓦斯的效果。该方法首先从巷道向下方目标煤层施工一个大倾角钻孔;在抽放管上用螺栓连接两个圆盘,中间夹有粗棉纱,呈拖把状;将抽放管送入钻孔指定位置,向钻孔先后填入石子和粗砂;最后向钻孔注入封孔浆液实现密封。本发明解决了用聚氨酯挡浆时封孔长度短、膨胀较快不易送达指定地点的难题,也克服了因充填物挡浆效果不好导致浆液漏入下向孔孔底而影响抽采瓦斯的困难。本发明工序简单,可靠性强,挡浆效果显著,施工效率高,且封孔材料价格低廉,适宜在矿山广泛使用。

    一种适用于煤或软岩大孔径钻进的钻头

    公开(公告)号:CN105401885A

    公开(公告)日:2016-03-16

    申请号:CN201510754736.2

    申请日:2015-11-09

    Applicant: 重庆大学

    CPC classification number: E21B10/26 E21B10/602

    Abstract: 本发明公开了一种适用于煤或软岩大孔径钻进的钻头,包括钻头主体和钻杆连接柄,钻头主体包括导向钻头和扩孔钻头;导向钻头的前端设有切削片,切削片的切削面积大于或者等于导向钻头的横向尺寸,扩孔钻头上设置梯型螺旋槽,梯型螺旋槽两侧的凸筋上沿着螺旋线均布设置多个切削齿;排屑螺旋槽和梯型螺旋槽内分别均布设置多个出水孔。本发明具有普通钻头良好的导向性,且扩孔钻头采用的螺旋排列的切削齿针对煤或软岩能大幅度提高切削效率,切削下来的切屑在螺旋槽及螺旋槽内出水孔中流出的高压水的带动下快速排出,可有效降低切屑二次破碎的可能,减小排屑损失的扭矩,并且能避免钻头泥包的现象。

    一种复杂地质构造煤层割压均匀增透瓦斯抽采方法

    公开(公告)号:CN107152302B

    公开(公告)日:2019-11-01

    申请号:CN201710515629.3

    申请日:2017-06-29

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开了一种复杂地质构造煤层割压均匀增透瓦斯抽采方法,它是在矿井地质构造图上找到煤层主要的地质构造,根据矿井地质构造图上标识的地质构造参数,确定地质构造范围;根据地质构造范围,在地质构造3控制的煤层内钻水力割缝钻孔2实施水力割缝瓦斯抽采;在地质构造3之间的煤层内钻水力压裂钻孔1实施水力压裂瓦斯抽采。本发明的技术效果是:充分利用了水力压裂影响范围大和水力割缝裂隙可控性强的优点,解除复杂地质构造对水力压裂在煤层增透中的限制,解决水力割缝煤层增透效率较低的难题,实现了复杂地质构造煤层的高效、均匀增透,提高了复杂地质构造煤层的瓦斯抽采效率。

    一种液氮联合激光冷热交变抽采瓦斯系统及方法

    公开(公告)号:CN107725100B

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201710865729.9

    申请日:2017-09-22

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开一种液氮联合激光冷热交变抽采瓦斯系统及方法。针对液氮致裂煤体融化时间长而影响瓦斯抽采效率的问题,基于致裂和热驱联合强化瓦斯抽采的基本思想,提出一种液氮联合激光冷热交变抽采瓦斯系统及方法。该系统能够实现钻进和煤层切割的一体化作业,显著提高施工效率;能够充分发挥致裂和热驱的协同作用,即通过先速冻煤体再急剧升温,形成巨大的温度梯度变化速率,致使煤体内产生巨大的拉剪应力梯度,从而高效地致裂煤体,而激光诱导高温作用,能够显著提高煤体的温度,降低煤层瓦斯的吸附势,促进煤层瓦斯的快速解吸,显著降低煤层中的残余瓦斯含量,从而实现提高低透气性煤层的瓦斯抽采效率和有效防治低透气性煤层瓦斯灾害的目的。

    一种激光钻割一体化强化瓦斯抽采系统及方法

    公开(公告)号:CN107642376A

    公开(公告)日:2018-01-30

    申请号:CN201710865097.6

    申请日:2017-09-22

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明公开一种激光钻割一体化强化瓦斯抽采系统及方法。针对我国煤层瓦斯含量高、透气性低的特点,并结合激光切割效率高、方向性强的优点,将激光切割应用于煤矿井下低透气性煤层的瓦斯高效抽采中。该系统能够实现钻进和煤层切割的一体化作业,显著提高施工效率;而且能够充分发挥卸压和热驱的协同作用,即激光切割形成的缝槽能够有效卸除煤体的围压,而激光诱导高温作用,能够显著提高煤体的温度,降低煤层瓦斯的吸附势,促进煤层瓦斯的快速解吸,显著降低煤层中的残余瓦斯含量,从而实现提高低透气性煤层的瓦斯抽采效率和有效防治低透气性煤层瓦斯灾害的目的。

    煤屑混合液淹没下水射流冲击动力性能测定系统及方法

    公开(公告)号:CN108362477B

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201810126105.X

    申请日:2018-02-08

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供煤屑混合液淹没下水射流冲击动力性能测定系统及方法。该系统主要包括超高压水泵、压力控制装置、射流发生器、计算机、压力采集仪和实验腔体。以及位于实验腔体内的压力传感器、靶板、导轨、搅拌器。利用该系统,可以测定煤屑淹没下超高压水射流冲击动力性能,这对于揭示超高压水射流割缝技术参数优化具有重要的理论和实践指导意义。本发明实用性强,可以实现不同靶距、射流冲击角度、射流冲击压力、煤粉质量和粒径下,煤屑淹没超高压水射流冲击动力性能的测定,操作方便,安全可靠。

    一种含瓦斯煤超高压水射流割缝相似模拟系统及方法

    公开(公告)号:CN108362853A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810126147.3

    申请日:2018-02-08

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 发明提供一种含瓦斯煤超高压水射流割缝相似模拟系统及方法。该模拟系统包括加载装置、脱气装置、注气装置、割缝装置、数据采集装置和实验腔体。工作时,脱气装置对实验腔体内腔抽真空。注气装置在设定的瓦斯压力下对实验腔体内充气。试验时,水经由超高压水泵加压后,通过压力控制装置流向自旋式割缝器。自旋式割缝器产生高速射流对孔洞周围的煤体进行切割。所述气压采集仪、应变采集仪和流量计实时采集气压、应变和瓦斯流量的变化。该系统的使用方法,包括制作煤层、开挖孔洞、抽真空、充气、加载和试验等步骤。该装置可物理模拟超高压水射流割缝过程,对于揭示超高压水射流割缝增透机理及技术参数优化具有重要的理论和实践指导意义。

    一种煤屑混合液淹没下超高压水射流冲击动力性能测定系统及方法

    公开(公告)号:CN108362477A

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201810126105.X

    申请日:2018-02-08

    Applicant: 重庆大学

    Abstract: 本发明提供一种煤屑混合液淹没下超高压水射流冲击动力性能测定系统及方法。该系统主要包括超高压水泵、压力控制装置、射流发生器、计算机、压力采集仪和实验腔体。以及位于实验腔体内的压力传感器、靶板、导轨、搅拌器。利用该系统,可以测定煤屑淹没下超高压水射流冲击动力性能,这对于揭示超高压水射流割缝技术参数优化具有重要的理论和实践指导意义。本发明实用性强,可以实现不同靶距、射流冲击角度、射流冲击压力、煤粉质量和粒径下,煤屑淹没超高压水射流冲击动力性能的测定,操作方便,安全可靠。

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