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[发明专利]具备快速解堵功能的煤矿井下分段水力压裂工具串及方法-CN202210955712.3有效
发明人： 贾秉义;陈冬冬;王晨阳;王彬;郑凯歌;戴楠;刘乐;刘云亮 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2022-08-10 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种具备快速解堵功能的煤矿井下分段水力压裂工具串及方法，包括从上到下依次相连的压裂管、侧向冲洗组件、第一封孔组件、压裂管、双向节流组件、压裂管、第二封孔组件、压裂管和导向头；侧向冲洗组件能在解堵过程中冲刷第一封孔组件侧向区域，第一封孔组件和第二封孔组件结构相同，能在压裂过程中通过增大外径实现封孔，并能在解堵过程中减小外径以增加封孔组件与孔壁间隙，降低与孔壁(岩屑)的摩擦。本发明同时具备分段水力压裂功能和快速解堵回收功能，具有解堵效果好、解堵效率高和降低水力压裂施工成本等优点。
具备快速功能煤矿井下分段水力工具方法

[发明专利]一种煤层瓦斯参数精准测定和分区抽采预测方法-CN202211646130.3在审
发明人：郑凯歌;赵继展;戴楠;杨欢;李彬刚;杨森;张俭;贾秉义;王泽阳 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤层瓦斯参数精准测定和分区抽采预测方法，涉及煤矿井下安全技术领域，包括形成测定孔道；于测定孔道中安装测试装置；形成独立的测试空间；获取各个测试空间内的第一瓦斯综合参数信息；根据预设标准和多个第一瓦斯综合参数信息，得到各个测试空间对应的危险分级；对比多个相邻测试空间的危险分级，并获取分级差值，将分级差值与预设阈值对比；当分级差值小于预设阈值时，开始瓦斯抽采钻孔；当相邻测试空间的分级差值超过预设阈值时，划分中部区域和边界区域，获取边界区域对应的危险分级；在测试空间内中部区域和边界区域分别开始瓦斯抽采钻孔。本发明具有测定精准和预测结果可靠的优点。
一种煤层瓦斯参数精准测定分区预测方法

[发明专利]一种顺层“双防”长钻孔交替掩护煤巷快速掘进方法-CN202310007964.8在审
发明人：陈冬冬;郭毅;贾秉义;张俭;刘乐;方秦月;戴楠 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-01-04 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种顺层“双防”长钻孔交替掩护煤巷快速掘进方法，该方法首先在巷道帮部开设钻场，然后在巷道帮部进行探测孔施工并进行巷道松动圈范围测试，确定巷道松动圈的范围后，进行压裂孔施工和水力压裂，水力压裂增透结束后补打措施孔，待措施孔和压裂孔抽采结束后，完成一个目标煤层工作区段的灾害治理，最后根据最短钻孔超前距离和允许掘进距离，进行下一个目标煤层工作区段的钻孔施工，直至钻孔的总长度能够覆盖整个巷道。该方法能够将巷道掘进过程中的瓦斯与冲击地压灾害进行协同防治，降低了经济费用和时间成本，提升了灾害治理效果，缓解了采掘接续矛盾，保障了矿井安全高效开采。
一种钻孔交替掩护快速掘进方法

[发明专利]煤矿井下长钻孔水力压裂封隔器解卡方法-CN202110428683.0有效
发明人：陈冬冬;贾秉义;王彬;张俭;张静非;郑凯歌;王晨阳;戴楠;方秦月 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-04-21 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： E21B34/14 文献下载
摘要：本发明公开一种煤矿井下长钻孔水力压裂封隔器解卡方法，包括如下步骤：S10，将解卡装置与封隔器连接实施压裂；S20，当封隔器受阻需要解卡时，将低密度球投入压裂管内并通过高压水输送至柱塞球座，实现压裂管路截流；随着高压水持续注入，管内压力升高，低密度球在管内压力作用下使弹簧压缩，推动柱塞球座向孔底方向移动；S30，柱塞球座移动一定行程后，阀体上的出水口打开，高压水在孔壁的约束下向孔底方向流动，冲洗受阻封隔器，同时出水口流出的高压水打击孔壁产生后退力，有助于封隔器移动和起拔，共同实现封隔器清渣、解卡；S40，解卡成功后停止注水，弹簧及柱塞球座恢复至原始位置。本发明解决了孔内压裂封隔器遇阻无法顺利退出的技术问题。
煤矿井下钻孔水力压裂封隔器解卡方法

[发明专利]基于定向钻孔的采煤工作面三角区多灾害协同治理方法-CN202310033149.9在审
发明人：陈冬冬;席杰;贾秉义;郑凯歌;张俭;王彬;刘乐;方秦月 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于定向钻孔的采煤工作面三角区多灾害协同治理方法，包括以下步骤：S1、确定采煤工作面三角区的应力集中带；S2、根据步骤S1，设计梳状定向钻孔主孔、分支孔的布控层位、梳状定向钻孔布控间距；S3、对地质条件动态分析，对所述分支孔探查不断修正；S4、设计梳状定向钻孔分段压裂的分支孔个数和长度，对顶板梳状定向钻孔主孔钻进施工，对所述分支孔压裂改造；S5、梳状定向钻孔压裂后封孔抽采及瓦斯抽采参数确定；S6、瓦斯抽采动态控制和矿压显现实时监测。实现了工作面端头三角区冲击地压灾害、采空区瓦斯抽采的协同治理，克服了现有技术中防治冲击地压钻孔和瓦斯抽采钻孔治理区域小、成本高等问题。
基于定向钻孔采煤工作面三角灾害协同治理方法

[发明专利]长钻孔破碎带多点作业注浆改造系统及方法-CN202110140142.8有效
发明人：郑凯歌;张俭;陈冬冬;戴楠;杨欢;陈志胜;李彬刚;贾秉义;王晨阳;张静菲;方秦月 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-02-02 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种长钻孔破碎带多点作业注浆改造系统及方法，涉及煤矿施工技术领域，包括注浆装置、封隔装置和注水装置，其中，注浆装置包括注浆管和注浆泵，注浆泵连接注浆管，注浆管末端开通并且其内形成有注浆通道，注浆管沿中心线方向依次间隔设置有多个出浆孔组，出浆孔组接通注浆通道；封隔装置包括末端封隔组件和多个中段封隔组件，末端封隔组件设置在注浆管末端，多个中段封隔组件设置在注浆管上，相邻中段封隔组件之间设置出浆孔组，末端封隔组件和与其相邻的中段封隔组件之间设置出浆孔组，末端封隔组件和中段封隔组件均可溶于水；还提供一种长钻孔破碎带多点作业注浆改造方法。本发明具有多点作业、封隔效果好和注浆效率高的优点。
钻孔破碎多点作业改造系统方法

[发明专利]一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法-CN202011082974.0有效
发明人： 贾秉义;董瑞刚;赵继展;李平;孙四清;陈建;陈志胜;陈勇;郑凯歌;张盛 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司;淮南矿业（集团）有限责任公司
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法，加砂系统包括远程控制系统、高压加砂装置、压裂泵、故障排查及处理系统、气动控制面板四、气动控制面板五。高压加砂装置包括混骨料仓、加骨料仓、安全阀、气动加砂阀、气动泄压阀。混骨料仓与加骨料仓并联设置，二者通过气动加砂阀连接，气动泄压阀安装在混骨料仓上，压裂泵分别与混骨料仓的注水口、加骨料仓的进水口、气动控制面板四的进水口连接，加骨料仓的出水口与气动控制面板四的出水口均通过气动控制面板五与钻孔连接。压裂泵与混骨料仓之间形成了携砂液通道，压裂泵与加骨料仓之间形成了前置液加注通道，压裂泵与气动控制面板四之间形成了事故排查与处理通道，三个通道并联设置。本发明降低了煤矿井下水力压裂加砂对作业现场配备条件的要求，操作简单、作业过程安全可靠、可实现连续加注支撑剂。
一种煤矿水力压裂气控多路并联系统使用方法

[发明专利]受控坐封丢断可钻分段保压压裂装置及方法-CN202211174988.4在审
发明人：赵继展;张俭;杨欢;龙威成;董敏涛;贾秉义 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了受控坐封丢断可钻分段保压压裂装置及方法，装置包括多个中心管短节、坐封组件、逆止推环、弹座受控顶通导头、封堵弹、定压爆板和液压缸组件；坐封组件套设在第一中心管短节上，逆止推环和弹座受控顶通导头分别连接在第一中心管短节上且对坐封组件的两端进行限位；坐封组件包括可变形的胶筒、锥形衬和胀锁卡瓦。利用本发明装置可在完成射孔作业的套管内依次进行分段压裂并保压；实现了各分段压裂保压独立作业，前分段保压不干扰后段压裂，在不降低分段压裂保压作业效率的同时实现了压裂后的保压作业，保障压裂后地层压力逐步恢复的需求，避免了快速卸压导致地层吐砂和对压裂的地层裂隙造成伤害的问题。
受控坐封丢断可钻分段压压装置方法

[发明专利]一种适用于地面钻孔的碎软煤层密闭取芯钻头-CN202010980185.2有效
发明人：孙四清;张群;郑凯歌;龙威成;张鹏;殷新胜;赵继展;陈冬冬;高晓亮;贾秉义 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2020-09-17 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： E21B10/43 文献下载
摘要：本发明公开一种适用于地面钻孔的碎软煤层密闭取芯钻头，包括外钻头、内钻头及钻头本体，所述钻头本体具有由前至后孔径依次递增的三阶梯孔，所述外钻头固设于钻头本体前端的外环壁，外钻头设置有多个切削翼，相邻两个切削翼之间形成导流槽，所述内钻头可拆卸安装于三阶梯孔的小径孔段，三阶梯孔的大径孔段与较大径孔段之间的一级台阶面开设有与导流槽连通的水眼，三阶梯孔的较大径孔段开设有环槽，所述环槽用于装设密封圈。本发明的碎软煤层密闭取芯钻头避免了钻井液对破碎煤芯的冲刷，降低了钻进过程中钻头壁对煤芯的剥蚀作用，内钻头先于外钻头进入煤层，有助于提高煤层密闭取芯的采取率和地面钻井碎软煤层密闭取芯煤层气含量测定的成功率。
一种适用于地面钻孔煤层密闭钻头

[实用新型]一种煤层裸眼分段压裂节流器及分段压裂装置-CN202221129670.X有效
发明人：王晨阳;郭毅;张俭;陈冬冬;贾秉义;方秦月;刘乐;戴楠 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： E21B34/00 文献下载
摘要：本实用新型提出一种煤层裸眼分段压裂节流器，包括筒壁上径向设置有多个第一出水孔的中心筒，中心筒的上端和下端分别同轴贯通设置有上接头及下接头；中心筒外还自上而下顺次套装有节流管和调压弹簧，节流管与上接头活动连接，调压弹簧与下接头固定连接，且节流管管壁上径向设置多个第二出水孔；中心筒外还自上而下顺次套装有可沿中心筒轴向移动的节流管和调压弹簧，节流管与上接头活动连接，调压弹簧与下接头固定连接，且节流管管壁上径向设置多个第二出水孔。本实用新型还公开一种煤层裸眼分段压裂装置，包括上述煤层裸眼分段压裂节流器，解决了煤层裸眼分段压裂过程中，节流器水流冲刷煤层造成煤渣沉积、堵卡压裂装置的问题。
一种煤层裸眼分段节流装置

[发明专利]矿井水力加砂压裂的双路自扰式高压供砂装置-CN202011082972.1有效
发明人：陈建;赵继展;李平;贾秉义;董瑞刚;孙四清;陈勇;陈志胜;陈宿;刘乐 -专利权人：淮南矿业（集团）有限责任公司;中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2020-10-12 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： B01F25/21 文献下载
摘要：本发明公开了一种矿井水力加砂压裂的双路自扰式高压供砂装置及石英砂和压裂液的搅拌方法。矿井水力加砂压裂的双路自扰式高压供砂装置包括罐体以及安装于罐体内的第一筛管和第二筛管；罐体设有注砂嘴、第一出液嘴和第二出液嘴；第一筛管的开口端从罐体的一端伸出以及第一筛管的封闭端沿着罐体的轴向延伸；第二筛管的开口端从罐体的另外一端伸出，以及第二筛管的封闭端沿着罐体的轴向延伸。石英砂和压裂液的搅拌方法包括：按照设计参数一次性将石英砂全部加注至罐体，加注完成后密封注砂嘴。压裂系统往第一进液管和第二进液管分别通入压裂液，通过水密封套形成第一道密封。本发明避免了石英砂沉降，减小因携砂浓度不均匀而导致管路堵塞的可能性。
矿井水力加砂压裂高压装置

[发明专利]一种煤矿井下定向压裂射孔装置及其定位方法-CN202010630402.5有效
发明人：张俭;王晨阳;赵继展;孙四清;陈志胜;郑凯歌;陈冬冬;贾秉义;方琴月;张静非;戴楠 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2020-07-03 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： E21B43/114 文献下载
摘要：本发明公开一种煤矿井下定向压裂射孔装置及其定位方法，所述定向压裂射孔装置包括第一接头、键槽套、定向管套、喷射器、心轴、第二接头、推管、定向管、高密度球以及复位弹簧。所述定向压裂射孔装置利用高密度球能够自由滑动至重力势能的最低点，而推管向前移动过程中高密度球进入卡位槽内，此时高密度球只能随推管向前轴向移动，由于定向槽的后端至前端弧长逐渐变小，因此，当高密度球与定向槽接触后，只能推动定向槽旋转使高密度球、推管继续向前移动，直至高密度球移动至定向槽的前端且不能继续移动时，实现了定向管周向锁定，即推管与定向管形成固定管体，喷嘴旋转至预设位置。
一种煤矿井下定向压裂射孔装置及其定位方法

[发明专利]一种推动式孔内一体快速封孔装置及方法-CN202010158526.8有效
发明人：赵继展;郑凯歌;陈冬冬;陈志胜;贾秉义;方秦月;张静非;戴楠;杨欢 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2020-03-09 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种推动式孔内一体快速封孔装置及方法，该装置包括同轴依次通过限位钢丝绳连接的前滞流强堵器、一体混封器和后滞流强堵器；一体混封器包括从内到外同轴套设的内层管、中层管、外层管以及前密封端盖和后密封端盖；中层管和外层管上均设有密封筛孔，在内层管上套装有破孔器和推液活塞；内层管轴向推动时，中层管、外层管和前、后滞流强堵器与孔口挡板固定不动，破孔器能够刺中层管破密封筛孔并结合推液活塞实现A、B封孔液流动混合、反应膨胀。本发明的推动式孔内一体快速封孔装置，实现了通过推动加强抽采管的简单动作，促使装置内封孔料均匀混合和反应膨胀，自动完成封孔，简化了封孔操作工艺。
一种推动式孔内一体快速装置方法

[实用新型]一种煤矿井下用封闭高压液动旋流连续混供砂装置及系统-CN202122172689.4有效
发明人： 贾秉义;陈冬冬;孙四清;郑凯歌;赵继展;刘柏根;张俭;方秦月 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-09-08 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： B01F25/30 文献下载
摘要：本实用新型公开一种煤矿井下用封闭高压液动旋流连续混供砂装置及系统，包括储混砂仓和混携砂仓；储混砂仓顶部设有填砂与安全防护口和一号进液口，内部设有冲砂管，侧部设有二号进液口，底部设有储混砂仓出液口；混携砂仓顶部设有携砂液进液口以与储混砂仓出液口连通并在连通处设有控砂阀门，混携砂仓两端分别设有进液口和出液口；液体能在储混砂仓和混携砂仓内形成旋流进行混砂。本实用新型不需要外部动力源，能够实现高压端有效混砂、砂比可控、连续输砂、远程控制等，实现了煤矿井下自动混供砂连续加注石英砂，可应用于煤矿井下高压端水力加砂压裂、高压水射流、定向水力喷射等领域。
一种煤矿井下封闭高压液动旋流连续混供砂装置系统

[实用新型]煤矿井下长钻孔水力压裂封隔器解卡装置-CN202120819080.9有效
发明人：陈冬冬;贾秉义;王彬;张静非;方秦月 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-04-21 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： E21B34/14 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种煤矿井下长钻孔水力压裂封隔器解卡装置，包括阀体、柱塞球座、低密度球、下接头和弹性体，下接头的一端与阀体连接，另一端与封隔器连接，柱塞球座设置在阀体内，在阀体上对应柱塞球座位置处开设有多个出水口，多个出水口分布于阀体周围，出水口向孔底方向倾斜，其角度与阀体的中心轴线成一定夹角；弹性体位于阀体和下接头连接的空腔内，弹性体一端抵接于柱塞球座，另一端抵接于下接头，低密度球在管柱压力作用下使弹性体收缩，推动柱塞球座向孔底方向移动。本实用新型装置简单，操作方便，解卡成功率高，能够有效降低长钻孔水力压裂封隔器遇阻风险、提高水力施工效率、减少压裂工程损失。
煤矿井下钻孔水力压裂封隔器解卡装置

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