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[发明专利]打钻过程中煤基复合封孔材料实时制备与封孔装置及方法-CN202211286242.2有效
发明人：李峰;王博;任保睿;王琛琛;张昭;刘汉武;陈志峰;王悦 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-10-20 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明属于煤矿井下瓦斯抽采钻孔封孔材料开发与装备技术领域，尤其涉及一种打钻过程中煤基复合封孔材料实时制备与封孔装置及方法，包括煤屑产生系统，与煤屑产生系统出口相连的煤屑分离系统，与煤屑分离系统相连的煤基复合材料制备系统，以及与煤基复合材料制备系统相连的煤基复合材料封孔系统，通过各项分系统的分工合作，煤屑产生系统制造煤屑颗粒、煤屑分离系统筛分理想化粒径的煤屑颗粒、煤基复合材料制备系统开发封孔材料浆液和煤基复合材料封孔系统实时封堵钻孔，为打钻过程产生的煤屑颗粒二次利用提供途径参考，煤矿封孔材料的开发提供合理的思路，封孔系统与技术提供新的使用技术方法，从而提高煤层瓦斯的抽放效率。
过程中煤基复合材料实时制备装置方法

[发明专利]超声波二次冲击下压抽一体化的瓦斯提浓装置及提浓方法-CN202211473617.6有效
发明人：李峰;荆亚东;任保睿;王博;闫正旭;刘汉武 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明属于煤矿钻孔瓦斯抽采强化技术领域，尤其涉及一种超声波二次冲击下压抽一体化的瓦斯提浓装置及提浓方法，包括位于增透钻孔内的液态CO2致裂系统、提浓抽采系统和超声波二次冲击系统，增透钻孔位于煤层内，煤层顶板和增透钻孔之间设有一条补偿空间，补偿空间的长度大于增透钻孔的深度，增透钻孔底部设有煤层底板，本发明采用压抽一体化的增透方式，大大减少了钻孔数量，采用的提浓机构提高了瓦斯的抽采浓度，同时设计的新型止飞器可以有效地减少抽采管和致裂管在高压冲击下沿轴向运动产生的“飞管”现象，而且所用装置操作简便、易于上手，同时成本低廉、更适合于钻孔煤矿井下的瓦斯增透抽采工作。
超声波二次冲击下压一体化瓦斯装置方法

[发明专利]基于频率监测的振动式水力压裂增透煤体的装置及方法-CN202211517722.5有效
发明人：李峰;王博;任保睿;荆亚东;闫正旭;张晨雨;张昭 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-11-30 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了基于频率监测的振动式水力压裂增透煤体的装置及方法，属于煤矿钻孔增透瓦斯抽采领域，包括水箱，与水箱出口相连的注液泵，与注液泵出口相连的增压泵，增压泵的出水管上设有电磁动能转换器，高压胶管末端与喷水管连接，喷水管头部外端设有外支撑管，外支撑管通过封孔器与钻孔密封，喷水管与高压胶管之间通过轴承旋转连接，外支撑管位于钻孔入口处，喷水管端部设有管状喷头，管状喷头管外壁沿长度方向设有多个螺旋形隆起，每个螺旋形隆起在对称的切向位置分别设有一个出水口，管状喷头位于钻孔底部，本发明通过两次宏观压裂和一次微观压裂的过程促进煤层中的瓦斯解析，提高瓦斯抽采效率。
基于频率监测振动水力压裂增透煤体装置方法

[发明专利]基于水锤效应的多次瞬态压裂岩石的装置及掘进方法-CN202211737426.6在审
发明人：李峰;任保睿;荆亚东;张晨雨;闫正旭;张昭 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于水锤效应的多次瞬态压裂岩石的装置及掘进方法，属于静态压裂开采领域，主要由高压供水系统和水锤压裂系统组成，高压供水系统由耐高压水桶、单向阀、液压泵、开关阀门、耐高压硬管、压力表、泄压阀等组成，水锤压裂系统由压裂棒主体、耐高压高弹性软管、自锁阀门、压裂组装模块等组成；该装置利用在管道内部高速流体在流动过程中被突然停止后，对阀门和管壁产生巨大压强的原理，通过在特制耐高压水桶中加压，保持管道中水的流速，同时对不同作用的管道设置不同的管径，不仅能够确保压裂效果，也能通过不同的流速保证设备管道的使用期限。
基于效应多次瞬态岩石装置掘进方法

[发明专利]用于煤层增透的高压携沙脉冲监测的水力压裂装置及方法-CN202211473621.2在审
发明人：李峰;荆亚东;王博;任保睿;张晨雨;张昭 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于煤层增透的高压携沙脉冲监测的水力压裂装置及方法，属于煤矿钻孔增透瓦斯抽采技术领域，包括压裂系统和抽采系统，还包括控制压裂系统和抽采系统的脉冲控制系统，压裂系统末端的压裂液管位于煤层压裂孔内，抽采系统的抽采管位于煤层抽采孔内，压裂孔位于两个抽采孔中间，该装置利用注液泵将水在高压脉冲作用下向压裂孔内注水压裂，待传感器感应到脉冲效应停止注水，再注入细沙支撑液，从而支撑裂缝防止闭合，以便抽采管进行瓦斯抽采，极大地提高了瓦斯抽采率。
用于煤层高压脉冲监测水力装置方法

[发明专利]基于硬岩隧道静态水力裂切的分裂器及裂切方法-CN202211477658.2在审
发明人：李峰;刘汉武;任保睿;荆亚东;唐佳;马云 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-11-23 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： E21D9/10 文献下载
摘要：本发明属于隧道掘进设备与施工技术领域，尤其涉及一种基于硬岩隧道静态水力裂切的分裂器及裂切方法，包括油箱，电机，上、下压裂缸体，上、下压裂缸体两端分别通过固定伸缩件连接，上、下压裂缸体中部通过多个液压伸缩件连接，液压伸缩件通过高压油管与油箱连通；固定伸缩件包括螺栓，套设于螺杆上的弹簧以及螺母，螺杆穿过上、下压裂缸体的螺孔并位于沉孔内，上沉孔的螺杆端部套有弹簧并由螺母限位，弹簧的内径大于上压裂缸体上螺孔的外径，本发明解决巷道超挖、欠挖的成形问题；静态压裂避免粉尘产生，节省时间成本；岩石回收利用率高；上部、周边围岩松动区域小，安全性能好，对后期支护，喷浆的工作效率有显著的提升。
基于隧道静态水力分裂方法

[发明专利]一种微生物协同效应下煤层钻孔长效密封装置及方法-CN202211286241.8在审
发明人：李峰;王博;段宝燕;王琛琛;刘汉武;任保睿;陈志峰;王悦 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-10-20 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： E21B33/138 文献下载
摘要：本发明公开了一种微生物协同效应下煤层钻孔长效密封装置及方法，该装置主要由浆液发生器、自修复胶囊存储箱、微生物菌群存储箱、超声脉冲发射器和PVC注浆抽采管等部分组成，该装置利用自修复胶囊（成分为碳酸钠）消耗水泥砂浆中的钙离子发生碳化反应生成碳酸钙晶体，并结合厌氧型微生物菌群（巴氏芽孢杆菌、产脲酶菌等）诱导煤体矿物化产生钙离子，与水泥砂浆、自修复液发生二次碳化反应生成碳酸钙晶体，有效密封钻孔周围煤层裂隙且固结体的致密度明显提高。并通过超声脉冲速度法测量记录浆液固结体与浆‑煤胶结面之间的孔隙率，判断裂缝的修复效果。本发明为煤层钻孔注浆堵漏技术领域提供参考和新方法，能够有效改善传统注浆堵漏工程中出现的浆‑煤界面漏气的缺陷，依靠生成的碳酸钙晶体填补应力集中区煤层中的裂隙区域，有利于提高钻孔的瓦斯抽采浓度。
一种微生物协同效应煤层钻孔长效密封装置方法

[发明专利]一种水力压裂上覆关键层卸压增透方法-CN202210579677.X有效
发明人：李峰;刘汉武;王琛琛;陈创;任保睿;相广友;孙润川 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-05-25 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明属于瓦斯治理与地质地层领域，涉及一种水力压裂上覆关键层卸压增透方法，包括以下步骤：根据关键层理论确定上覆岩层中主关键层、亚关键层的位置，确定关键层的岩性性质；根据岩性性质确定水力压裂关键层压力控制以及压裂范围，通过单轴抗拉、抗压实验测定分析上覆关键层岩石力学参数，得到单轴抗压强度和单轴抗拉强度，采用H‑W模型对顶板砂岩破裂压力进行机算，确定水力压裂破坏关键层影响范围；确定水力压裂钻孔的布置方案，依据压裂范围，布置观测孔，确定压裂位置，进行压裂钻孔布置方案的确定，采用分段水力压裂技术，对上覆关键层进行充分压裂破坏，有效切断关键层与巷道两侧煤层顶板的应力传递路径达到卸压增透目的。
一种水力压裂上覆关键层卸压增透方法

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