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[发明专利]一种近煤层顶板定向射孔-压裂一体化装置及其使用方法-CN202210362271.6有效
发明人：张志刚;姚壮壮;武文宾;王振;赵旭生;刘洋;孙朋;李良伟;潘雪松;李日富;付军辉;宁二强;马淑胤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-04-07 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种近煤层顶板定向射孔‑压裂一体化装置及其使用方法，属于煤矿井下水力压裂技术领域，依次包括通过中心管串联的前封隔器、前滚球轴承、偏心射孔器、后滚球轴承和后封隔器，偏心射孔器后部、后滚球轴承和后封隔器中穿设的中心管外套装有双液路连接管，前封隔器内的中心管上开设有若干中心管出液孔，后封隔器内的双液路连接管上开设有若干外管出液孔，偏心射孔器内开设有凸字形空腔，该空腔内设置有一体成型且贯穿中心管的导轨滑块和滑块限位挡板，偏心射孔器外壁上开设有与偏心射孔器内空腔相通的喷嘴，偏心射孔器上喷嘴开设在偏心射孔器厚壁侧，高压水沿射孔点导向往煤层开始注水压裂，从而实现定向射孔压裂一体化。
一种煤层顶板定向一体化装置及其使用方法

[实用新型]一种水力压裂孔口装置-CN202321170279.9有效
发明人：姚壮壮;张志刚;武文宾;王振;赵旭生;刘延保;林府进;刘香兰;王宁;王然;陶涛;宁二强;秦逢源 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司;煤炭科学研究总院
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： E21B33/03 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种水力压裂孔口装置，属于煤矿井下水力压裂领域。包括按注入水流方向依次连通的第一通径、第二通径和第三通径；第一通径、第二通径和第三通径的轴线共线；第一通径经过高压胶管连接压裂水泵，第三通径通过密封压裂管柱穿过封孔段连接筛管；第二通径的口径大于第一通径的口径；第二通径的出水口固定连接有环形弹簧底座，所述环形弹簧底座上固定有朝向第二通径入水口的强力弹簧，强力弹簧的自由端固定连接封堵钢球；封堵钢球的直径介于第一通径的口径和第二通径的口径之间；第二通径还设有泄压管路，泄压管路通过电磁阀与外部连通。本方案提高水力压裂孔口保压装置的使用寿命，降低成本，减少维护工作量，并提高压裂的效率。
一种水力裂孔装置

[发明专利]一种轻便型可行走气动钻机结构及使用方法-CN202310317553.9在审
发明人： 武文宾;姚壮壮;张志刚;赵旭生;张玉明;陶涛;孙朋;李良伟;刘香兰;戴林超;刘延保;王然;姚峰;潘雪松;周斌;马正恒 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司;煤炭科学研究总院
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： E21B7/02 文献下载
摘要：本发明属于煤矿井下钻孔装备领域，涉及一种轻便型可行走气动钻机结构及使用方法，包括钻车支架，设置在钻车支架底座上的单体液压支柱与液压支架升降脚踏，以及通过钻机水平升降滑轨滑动设置在钻车支架上的钻机推进齿条导轨，钻车支架顶部上设置有与钻机推进齿条导轨配合使用的钻机水平升降葫芦，钻机推进齿条导轨通过钻机水平升降葫芦实现上下升降；钻机推进齿条导轨的前端安装有孔口柔性三通。本发明钻机通过胶轮车人力推、拉行走，适用于煤矿井下复杂条件下采、掘工作面瓦斯预测和效果检验孔，及工作面防冲泄压孔等施钻需求，在沿空留巷等相对较窄的巷道，较液压常规钻机，具有通过性强，质量轻，移机快速、操作方便等特点。
一种轻便行走气动钻机结构使用方法

[发明专利]一种大区域瓦斯治理方法-CN202310504335.6在审
发明人：杨桢;耿宁;许文彪;纪文涛;刘旺军;武文宾;王然;张玉明;付军辉;李良伟 -专利权人：淮北矿业股份有限公司
申请日： 2023-05-07 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种大区域瓦斯治理方法，属于瓦斯防治技术领域。包括以下步骤：S1.定向钻进：基于定向钻进的顶板高位走向大直径长钻孔进行瓦斯抽采的预处理；S2.地面钻井：通过进行地面钻孔，随着工作面采煤推进，采用地面抽采泵房开始负压抽放，采煤后形成采空区，通过钻井钻孔继续抽放；S3.分段水力压裂；S4.深孔取样；S5.随钻孔探测。本发明通过进行定向钻进、地面钻井、分段水力压裂、深孔取样、随钻孔探测的技术为基础，进行大区域瓦斯治理方法，形成了基于大区域超前随钻地质勘探及预测技术、高可靠性的大区域地面及井下瓦斯抽采技术的煤矿瓦斯大区域治理技术体系，为智能开采提供了超前、精准及可靠的大区域瓦斯灾害防治技术及装备保障。
一种区域瓦斯治理方法

[发明专利]一种封闭采空区煤层气井下抽采方法-CN202310510524.4在审
发明人：陈富利;耿宁;许文彪;武文宾;王然;袁学林;张玉明;刘万启;付军辉;王华田;黄崇亮;吉洪涛;王科 -专利权人：淮北矿业股份有限公司
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种封闭采空区煤层气井下抽采方法，属于煤层气开发技术领域。包括以下步骤：S1.储层空间边界计算：通过地面物探方法间接及利用三下采煤导水裂隙带高度理论、保护层开采理论结合数值模拟修正的方法进行采空区卸压影响范围的判识，确定采空区储层空间边界；S2.封闭采空区煤层气井下抽采定向长钻孔布置；S3.封闭采空区煤层气井下抽采封孔及抽采。本发明通过储层空间边界计算、封闭采空区煤层气井下抽采定向长钻孔布置、封闭采空区煤层气井下抽采封孔及抽采，可有效识别采空区卸压范围，提高定向钻孔抽采采空区煤层气效率，进一步提升资源利用率。
一种封闭采空区煤层气井下方法

[发明专利]一种煤矿采煤工作面区域瓦斯先行抽采的方法-CN202310538540.4在审
发明人： 武文宾;唐世界;付军辉;慕松利;张玉明;李小磊;陈攀;王永周;侯典臣;时歌声;杨博涵;张俊霞;高磊;张恒运;王浩昌;程刚涛;李辉;张建伟;王闯;王建强 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司;焦作煤业（集团）新乡能源有限公司
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明属于煤矿瓦斯抽采技术领域。涉及一种煤矿采煤工作面区域瓦斯先行抽采方法，采用“穿层+顺层”区域分段水力压裂增透进行采煤工作面区域瓦斯先行抽采，包括如下步骤：S1、确定实施采煤工作面底抽巷的位置；S2、确定分段水力压裂的位置，完成分段水力压裂钻孔钻进，开展煤层原始瓦斯的参数测试；S3、沿工作面倾向确定“穿层+顺层”区域分段水力压裂参数；S4、确定水力压裂顺序，完成“穿层+顺层”水压裂增透；S5、压裂孔接抽，煤层瓦斯抽采钻孔施工及抽采。本发明能够有效提高瓦斯抽采效率，降低工程量和成本，缩短超前时间，实现抽采达标，适应复杂地质条件和开采方式的变化，保证安全生产和资源利用。
一种煤矿采煤工作面区域瓦斯先行方法

[实用新型]一种轻便型轮车式气动钻机结构-CN202320644797.3有效
发明人：姚壮壮;张志刚;武文宾;赵旭生;张玉明;陶涛;孙朋;姚峰;李良伟;刘香兰;刘延保;戴林超;王然;潘雪松;周斌;马正恒 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司;煤炭科学研究总院
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： E21B7/02 文献下载
摘要：本实用新型属于煤矿井下钻孔装备领域，涉及一种轻便型轮车式气动钻机结构，包括钻车支架，设置在钻车支架底座上的单体液压支柱与液压支架升降脚踏，以及通过钻机水平升降滑轨滑动设置在钻车支架上的钻机推进齿条导轨，钻车支架顶部上设置有与钻机推进齿条导轨配合使用的钻机水平升降葫芦，钻机推进齿条导轨通过钻机水平升降葫芦实现上下升降；钻机推进齿条导轨的前端安装有孔口柔性三通。本实用新型钻机通过胶轮车人力推、拉行走，适用于煤矿井下复杂条件下采、掘工作面瓦斯预测和效果检验孔，及工作面防冲泄压孔等施钻需求，在沿空留巷等相对较窄的巷道，较液压常规钻机，具有通过性强，质量轻，移机快速、操作方便等特点。
一种轻便型轮车式气动钻机结构

[发明专利]一种煤矿地面取芯装置及其方法-CN202310497440.1在审
发明人：纪文涛;武文宾;耿宁;王然;许文彪;张玉明;付军辉;杨桢;李良伟;刘旺军;潘雪松;孙朋;姚壮壮 -专利权人：淮北矿业股份有限公司
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： E21B25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种煤矿地面取芯装置及其方法，属于煤矿取样技术领域。包括钻机，所述钻机上设置有钻孔支架，所述钻孔支架上安装有钻台，所述钻台的下侧固定有双壁转杆，所述双壁转杆的下端安装有取样钻头，所述双壁转杆内分别设置有外通道和内通道，所述取样钻头与所述内通道和所述外通道相连通；所述钻台上连接有收集组件，所述收集组件与所述内通道相连通，所述钻台的一侧连接有空压组件，所述空压组件通过设有的输气管与所述外通道相连接，装置能够适用于常见地层1000m以内地面井取样瓦斯气体含量测定，有效提高瓦斯含量测定区域，提高瓦斯含量测定准确性，为矿井瓦斯治理及效果检验提高理论依据。
一种煤矿地面装置及其方法

[发明专利]一种井下定向长钻孔密闭取芯方法-CN202310510529.7在审
发明人：杨桢;耿宁;许文彪;纪文涛;武文宾;王然;潘雪松;孙朋;姚壮壮;马淑胤;刘洋 -专利权人：淮北矿业股份有限公司
申请日： 2023-05-08 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21B25/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种井下定向长钻孔密闭取芯方法，属于瓦斯含量测试技术领域。包括以下步骤：S1.设置取样点：在煤层中，确定若干煤样取样点；S2.煤层钻孔：通过钻孔设备对煤样取样点进行施工长钻孔，在施工长钻孔过程中，进行排渣处理，直到长钻孔完成；S3.安装密闭取芯装置；S4.取芯；S5.煤层气含量测试。通过研发一种井下定向长钻孔密闭取芯技术，能够在取样过程中，避免水、压风及钻具研磨等对瓦斯解吸的影响，尽可能的保持煤样的原始状态，减少瓦斯解吸造成的含量损失，另外，密闭取芯装置可以缩短煤心的暴露时间，减少了取芯过程中的瓦斯逸散损失，简化瓦斯含量测试过程，提高测试精度。
一种井下定向钻孔密闭方法

[发明专利]一种自动保压与远程泄压的压裂系统及控制方法-CN202310553932.8在审
发明人：张志刚;姚壮壮;武文宾;王振;赵旭生;刘延保;林府进;李良伟;孙朋;刘香兰;李日富;戴林超;王然;陶涛;樊增瑞;叶海陇 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司;煤炭科学研究总院
申请日： 2023-05-16 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种自动保压与远程泄压的压裂系统及控制方法。系统包括按水流方向依次连通轴线共线的第一、第二和第三通径；第一通径经过高压胶管连接压裂水泵，第三通径通过密封压裂管柱穿过封孔段连接筛管；第二通径的口径大于第一通径；第二通径的出水口连接有环形弹簧底座，环形弹簧底座上固定有朝向第二通径入水口的强力弹簧，强力弹簧的自由端固定连接封堵钢球；封堵钢球的直径略大于第一通径的口径；第二通径通过带电磁阀的泄压管路与外部连通；电磁阀电性连接控制终端，控制终端电性连接压裂水泵；控制终端通过压力流量传感器采集第二通径中的压力信号，并压力信号控制压裂泵关闭。本方案精确及时进行保压泄压，提高了压裂效率。
一种自动远程系统控制方法

[发明专利]一种煤矿井下水力压裂混砂装置及其使用方法-CN202310377783.4在审
发明人：李良伟;武文宾;张兆一;李全贵;孙海涛;孙朋;潘雪松;姚壮壮;李日富;张玉明;宁二强;秦逢缘;陶涛;樊增瑞;马正恒;晁建伟;马彦阳 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司;重庆大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B01F27/93 文献下载
摘要：本发明属于煤矿井下压裂领域，涉及一种煤矿井下水力压裂混砂装置及其使用方法，包括底座，以及设置在底座上的混砂罐，混砂罐上分别设置有混砂罐进液口与混砂罐出液口，混砂罐进液口通过管道连接供水管路，混砂罐出液口通过管道连通水力压裂泵组；混砂罐内设置有混砂罐轴承，设置在混砂罐轴承上的混砂罐搅拌叶片底座，以及设置在混砂罐搅拌叶片底座上用于搅拌的若干混砂罐搅拌叶片，混砂罐顶部设置有砂斗与砂斗放砂调节板。本发明通过设置的混砂罐，采用快速吸液混砂排砂的方式，操作简单，且体积小。
一种煤矿井下水力压裂混砂装置及其使用方法

[发明专利]一种煤矿井下水力压裂管柱推送装置-CN202310417087.1在审
发明人：李良伟;武文宾;孙海涛;潘雪松;张兆一;孙朋;李日富;宁二强;张玉明;秦逢缘;姚壮壮;樊增瑞;马正恒;王然;马彦阳;冯仁俊 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： E21B15/00 文献下载
摘要：本发明属于煤矿技术领域。涉及一种煤矿井下水力压裂管柱推送装置，包括底座、调节机构、管柱连接机构、推送机构；所述推送机构设于所述底座上方，所述调节机构设于所述底座与推送机构之间，所述调节机构一端与底座连接，另一端与推送机构连接，所述推送机构的高度及倾角通过所述调节机构进行调整；所述管柱连接机构一端与所述推送机构连接，另一端用于与压裂管柱连接；所述推送机构驱动管柱连接机构移动，从而带动并将压裂管柱送入或拉出钻孔。本发明具有钻孔适应性强、操作简单的特点，能够有效提升煤矿井下水力压裂作业效率，促进煤矿井下水力压裂技术的大范围应用。与现有技术相比，本发明不需要配备钻机，减少了钻机钻进施工作业的耽误。
一种煤矿井下水力管柱推送装置

[发明专利]一种煤矿井下压裂液混配装置-CN202310430807.8在审
发明人：李良伟;武文宾;孙海涛;葛兆龙;李全贵;张兆一;潘雪松;李日富;孙朋;付军辉;姚壮壮;张玉明;宁二强;秦逢缘;陶涛;马正恒;晁建伟;樊增瑞 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司;重庆大学
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： B01F33/81 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿井下压裂液混配装置，属于煤矿水力压裂液混配技术领域，包括加料系统、混配箱和提供高压水的增压装置；加料系统包括加料斗，加料斗的顶部设有加料口，加料斗的底部设有与混配箱入口相连的出料口；增压装置进口为进水通道，增压装置出口连接有清水分支管和清水进液管，清水分支管与加料系统的出料口相连，清水进液管与混配箱入口相连，以实现通过清水进液管喷出的高压水实现掺混；清水分支管具有两个出口支路，两个出口支路分别与呈上下布置的出料口冲料口和出料口引流口相连，降低了加料口的堵塞；混配箱包括四个呈矩形阵列分布的混合箱，且形成对角线流动方式，不仅掺混效果好，还使得装置结构更为紧凑。
一种煤矿井下压裂液混配装

[发明专利]一种煤矿井下分体式连续油管作业车-CN202310355970.2在审
发明人：李良伟;武文宾;张兆一;孙海涛;孙朋;潘雪松;姚壮壮;李日富;张玉明;宁二强;秦逢缘;陶涛;樊增瑞;马正恒;晁建伟 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明属于煤矿作业领域，涉及一种煤矿井下分体式连续油管作业车，包括滚筒车和注入头车两部分，滚筒车包括滚筒车底座，设置在滚筒车底座上的液压动力系统与连续油管滚筒，以及设置在滚筒车底座下方的滚筒车履带底盘，液压动力系统通过传动组件与连续油管滚筒连接供能，连续油管滚筒缠绕有连续油管；注入头车包括注入车底座，设置在注入车底座上的导向滚筒与注入头，以及设置在注入头车底座下方的注入车履带底盘。本发明可实现自行走，滚筒系统与注入系统分体式设计容量大，可前后摆放还可垂直摆放，煤矿井下巷道适应性强，且配套引导装置防治连续油管弯折，自动联动排管放管顺畅，采用液压支腿与巷道顶底板固定防止设备移动。
一种煤矿井下体式连续油管作业

[发明专利]颗粒试件水力压裂裂隙扩展可视化的实验方法及实验装置-CN202010586472.5有效
发明人：胡千庭;张跃兵;李全贵;梁运培;邓羿泽;武文宾;宋明洋;姜志忠;胡良平;凌发平 -专利权人：重庆大学
申请日： 2020-06-24 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种颗粒试件水力压裂裂隙扩展可视化的实验方法及实验装置，该实验方法包括步骤1、制备透明颗粒试件；步骤2、真三轴水力压裂可视化实验；步骤3、保存水力压裂试验数据。实施该实验方法步骤1的实验装置为颗粒试件成型箱，它包括壳体、上金属板、下金属板、活动块和压裂孔预制柱。实施该实验方法步骤2和步骤3的实验装置为真三轴水力压裂装置，它包括可视化加载装置、压裂泵、液压加载装置、声发射监测系统和控制接收器；可视化加载装置的内腔中装有小型高清摄像头、光源和声发射探头。本发明的技术效果是：能记录实验装置内的水力压裂试件变化过程的实际数据，使压裂变化可视化，并获得水力压裂裂隙扩展的物理模型。
颗粒水力裂隙扩展可视化实验方法装置

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