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[发明专利]一种煤水气混合物的高效分离、回收处理与循环利用试验装置-CN202010705173.9有效
发明人：刘会虎;桑树勋;徐宏杰;吴海燕;刘世奇;周效志;王海文;黄华州;刘长江;李自成;贾金龙 -专利权人：安徽理工大学;中国矿业大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01N33/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤水气混合物的高效分离、回收处理与循环利用试验装置，包括煤水分离仓、煤仓以及煤层气收集装置；所述煤水分离仓的上下两端分别设置有进料管和出水管；所述煤水分离仓内设置有至少一个滤网；自上而下，所述滤网的孔径逐渐减小。该试验装置能够在试验室内进行煤气水的高效分离处理，实现试验过程中的煤、水与煤层气(瓦斯)的分离、水的处理与循环利用、煤中残余气的加速解吸与回收，缩短试验时间，本试验装置可控程度高、易于控制、安装方便、操作简单、安全可靠。
一种水气混合物高效分离回收处理循环利用试验装置

[发明专利]一种煤水气混合物的高效分离、回收处理与循环利用试验方法-CN202010706758.2有效
发明人：刘会虎;桑树勋;徐宏杰;吴海燕;刘世奇;周效志;王海文;黄华州;刘长江;李自成;贾金龙 -专利权人：安徽理工大学;中国矿业大学
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01N33/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤水气混合物的高效分离、回收处理与循环利用试验方法，包括以下步骤：(1)采用多级筛网对煤水气混合物进行多级分离过滤处理，使煤和水分离；(2)分离出的水通过循环回到多级筛网处进行重复过滤；通过取样口对过滤处理后的水取样及分析化验；(3)对分离后的煤进行烘干，烘干的过程中煤和煤层气实现分离；(4)对分离出的煤层气进行收集。该试验方法能够在试验室内进行煤气水的高效分离处理，实现试验过程中的煤、水与煤层气(瓦斯)的分离、水的处理与循环利用、煤中残余气的加速解吸与回收，缩短试验时间，本试验方法可控程度高、易于控制、安装方便、操作简单、安全可靠。
一种水气混合物高效分离回收处理循环利用试验方法

[发明专利]一种采空区煤层气微渗漏的土壤游离气排放通量监测系统-CN202211048552.0在审
发明人： 黄华州;吴正清;桑树勋;周效志;刘世奇;常羡彤;韩思杰 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-08-29 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： G01N30/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种采空区煤层气微渗漏的土壤游离气排放通量监测系统，系统内的采空区上覆地层模拟系统用于采空区上覆地层模拟系统；系统内的采空区煤层气O形气源模拟与控制系统用于模拟采空区游离煤层气以及提供气源并控制气源压力、成分浓度、赋存位置；系统内的土壤层微渗漏气体排放通量测试采样测试装置用于采集微渗漏至表层土壤的气体样品，便于测试土壤游离气成分浓度、排放通量；本系统能够实现在室内模拟地下煤炭采空区煤层气在不同的气体压力、甲烷浓度、赋存空间位置等条件下的微渗漏，并采样测试地表土壤游离气甲烷、二氧化碳浓度及排放通量。
一种采空区煤层气渗漏土壤游离排放通量监测系统

[发明专利]一种煤矿采空区游离煤层气富集区地表地球化学探测方法-CN202210667521.7在审
发明人： 黄华州;周效志;刘世奇;王冉;韩思杰 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G01V9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿采空区游离煤层气富集区地表地球化学探测方法，具体包括以下步骤：设计工区地表初探采样网格测线、确定初探采样点，按土壤游离气采集步骤，在初探采样点获得甲烷和二氧化碳浓度，甄别浓度异常点、划分初探异常区；利用初探异常区内的采样点，按土壤游离气采集步骤，测试不同深度甲烷及二氧化碳浓度、确定最佳监测深度L0；在初探异常区，设计并部署工区再探采样网格测线、确定再探采样点，依据土壤游离气采集步骤按最佳监测深度L0获得甲烷、二氧化碳、乙烷、硫化氢浓度，划定地球化学异常区、圈定采空区游离煤层气富集区。本发明能够在实现便于操作的前提下实现较低的成本，特别适用于探测采空区游离煤层气富集区。
一种煤矿采空区游离煤层气富集地表地球化学探测方法

[发明专利]一种含瓦斯煤与水混合物持续分离实验方法-CN202010636650.0有效
发明人：徐宏杰;桑树勋;杨景芬;刘会虎;曹丽文;黄华州;王海文;刘世奇;刘长江;周效志;贾金龙;王冉;王博文;方泽中 -专利权人：安徽理工大学;中国矿业大学
申请日： 2020-07-03 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： E21B43/34 文献下载
摘要：一种含瓦斯煤与水混合物持续分离实验方法，包括进料破碎机；所述分离设备包括仓体，仓体的顶面安装有密封仓门和进料管，所述仓体的内部顶部安装有一级筛板，所述一级筛板、二级筛板以及三级筛板的网孔直径依次减小；所述二级筛板的底部安装保温罩，所述保温罩包括竖板、卸料板以及挡水板，所述保温罩的内部安装有保温泵，所述卸料板的表面嵌入有第二加热面板，所述挡水板的表面嵌入有第一加热面板。本发明能够准确的模拟出实际分离过程，分离工艺、各个动作参数均对实际生产有着极其重要的指导意义，规避了现场施工实验的危险性，使得煤层气开采更为简便、高效。
一种瓦斯混合物持续分离实验方法

[发明专利]一种热与化学流体改造储层模拟装置及方法-CN202011075380.7有效
发明人：曹丽文;桑树勋;张涛;刘浩;冯雪寒;周效志;刘世奇;黄华州;王冉;韩思杰;黄凯璇;袁浩杰 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-10-09 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种热与化学流体改造储层模拟装置及方法。适用岩体研究。包括伺服框架、注入单元、围压泵、轴压泵、加热装置、真空单元、回压及计量单元和数据采集处理中心；利用超临界二氧化碳和液氮两种化学流体，进行高低温化学流体交替注入煤储层，对煤岩裂隙网络改造和扩展演化进行观测影响，从而模拟储层煤岩所处地质环境下冷热化学流体与煤岩的作用过程，监测煤岩变形致裂、裂隙发育及渗透率变化情况，既能单独研究其中一种化学流体对煤岩等致密储层裂隙的改造效果，也能够模拟研究不同循环次数、不同温度差异冷热化学流体交替注入储层的情况，从而有效探索高效致裂煤岩等致密储层的变化和情况，具有广泛的实用性。
一种化学流体改造模拟装置方法

[发明专利]一种含瓦斯煤与水混合物持续分离实验装置-CN202010635753.5有效
发明人：徐宏杰;桑树勋;杨景芬;刘会虎;曹丽文;黄华州;王海文;刘世奇;刘长江;周效志;贾金龙;王冉;王博文;方泽中 -专利权人：安徽理工大学;中国矿业大学
申请日： 2020-07-03 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： B07B1/28 文献下载
摘要：一种含瓦斯煤与水混合物持续分离实验装置，包括进料破碎机；所述分离设备包括仓体，仓体的顶面安装有密封仓门和进料管，所述仓体的内部顶部安装有一级筛板，所述一级筛板、二级筛板以及三级筛板的网孔直径依次减小；所述二级筛板的底部安装保温罩，所述保温罩包括竖板、卸料板以及挡水板，所述保温罩的内部安装有保温泵，所述卸料板的表面嵌入有第二加热面板，所述挡水板的表面嵌入有第一加热面板。本发明能够准确的模拟出实际分离过程，分离工艺、各个动作参数均对实际生产有着极其重要的指导意义，规避了现场施工实验的危险性，使得煤层气开采更为简便、高效。
一种瓦斯混合物持续分离实验装置

[实用新型]一种稳定性强的矿山地质灾害监测仪-CN202120888845.4有效
发明人： 黄华州;俸玉永;梁俊君 -专利权人： 黄华州
申请日： 2021-04-23 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： H05K7/18 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种稳定性强的矿山地质灾害监测仪，包括圆柱体，所述圆柱体内部开设有凹槽，所述凹槽内部设有螺纹杆，所述螺纹杆底端固定连接有连接杆，所述连接杆底端转动连接有稳定杆，所述螺纹杆远离连接杆一端贯穿于圆柱体顶部，所述螺纹杆与圆柱体通过螺纹相连接，所述连接杆与圆柱体转动连接。本实用新型通过在螺纹杆底端设置连接杆，连接杆的加入，使螺纹杆自转，同时螺纹杆可以带动为稳定杆运动，活动杆的加入，使稳定块可以带动固定块运动，第一滑槽的加入，使第一滑板的运动轨迹得到限制，第一滑槽宽度小于第二滑槽宽度，使第一滑板不会从第一滑槽内部脱离。
一种稳定性矿山地质灾害监测

[发明专利]一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采模拟试验系统-CN201810404469.X有效
发明人：桑树勋;周效志;曹丽文;刘世奇;王海文;刘会虎;李自成;贾金龙;黄华州;刘长江;徐宏杰;王冉;朱术云 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-04-28 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采模拟试验系统，由煤系地层结构重构与相似材料模拟子系统模拟构造煤储层，由水平井钻井扩孔模拟子系统施工水平井‑直井对接U型井，并对水平段扩孔；由水平井塌孔造洞穴卸压激励模拟子系统实现水平井压力脉动激励和应力释放，并水力驱替煤液气混合物向直井段运移；由产出物举升模拟子系统实现进一步破碎煤粉及混合物举升，由气液固分离模拟子系统进行煤、液、气的分离，由监测控制子系统实时检测、控制装备运转和实施过程。本发明能够实现模拟松软构造煤储层水平井大口径成井、水平井造洞穴应力释放、混合流体有效举升及产出混合物的高效分离，为实现构造煤原位煤层气的高效开发提供指导依据。
一种构造原位煤层气水平洞穴开采模拟试验系统

[发明专利]一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采模拟试验方法-CN201810404471.7有效
发明人：桑树勋;周效志;曹丽文;刘世奇;王海文;刘会虎;李自成;贾金龙;黄华州;刘长江;徐宏杰;王冉;朱术云 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-04-28 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采模拟试验方法，由煤系地层结构重构与相似材料模拟子系统模拟构造煤储层，由水平井钻井扩孔模拟子系统施工水平井‑直井对接U型井，并对水平段扩孔；由水平井塌孔造洞穴卸压激励模拟子系统实现水平井压力脉动激励和应力释放，并水力驱替煤液气混合物向直井段运移；由产出物举升模拟子系统实现进一步破碎煤粉及混合物举升，由气液固分离模拟子系统进行煤、液、气的分离，由监测控制子系统实时检测、控制装备运转和实施过程。本发明能够实现模拟松软构造煤储层水平井大口径成井、水平井造洞穴应力释放、混合流体有效举升及产出混合物的高效分离，为实现构造煤原位煤层气的高效开发提供指导依据。
一种构造原位煤层气水平洞穴开采模拟试验方法

[发明专利]一种直井与U型对接井联合开采煤层气的驱替煤层气增产方法-CN201910749510.1有效
发明人：周效志;桑树勋;黄敏;王梓良;刘世奇;谢红;刘小锋;刘江;张琨;张泽文;莫有新;张金超;黄华州;王冉;刘旭东;高德燚 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-08-14 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：一种直井与U型对接井联合开采煤层气的驱替煤层气增产方法，包括：(a)沿次级向斜轴迹施工U型对接井并进行水平井段固井；(b)向斜两翼施工6～8口直井并进行套管完井；(c)U型对接井水平井段自远端开展分簇射孔、分段压裂；(d)直井与临近水平井段进行同步压裂；(e)直井、U型对接井进行排水采气；(f)当U型对接井日产气量衰减至稳定产气量的1/6，且产水量低于0.5m3/d时，自U型对接井以稳定压力连续注入液态二氧化碳；(g)直井持续排采，并长期监测气、水产量与成分。本发明立足于直井与U型对接井联合开采煤层气的条件，利用二氧化碳对甲烷的置换、驱替作用实现煤层气高效开采，可显著提高煤层气资源采收率。
一种对接联合开采煤层气增产方法

[发明专利]一种煤层气水平井塌孔造洞穴卸压开采模拟试验方法-CN201811266369.1有效
发明人：刘世奇;王冉;桑树勋;曹丽文;黄华州;周效志;王鹤;王海文;刘长江;刘会虎;李自成;徐宏杰;贾金龙;高德燚;方辉煌 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-10-29 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤层气水平井塌孔造洞穴卸压开采模拟试验方法，由煤系地层结构重构与相似材料模拟子系统模拟构造煤储层；由压力脉动激励卸压模拟子系统实现水平井压力脉动激励和应力释放，并水力驱替煤液气混合物向直井段运移；由电模拟子系统实现相似材料内电场分布的检测，由产出物分离检测子系统进行煤、液、气的分离并称重，由数据采集控制子系统实时检测、控制装备运转和实施过程。本发明能够实现模拟松软构造煤储层水平井塌孔造洞穴及应力释放，模拟气‑液‑固三相在卸压空间内的运移特征，模拟产出混合物的分离过程，得到煤层卸压与气体解吸变化规律、煤系地层激励卸压后复杂渗流场与水平井段流动动态规律。
一种煤层气水平井塌孔造洞穴开采模拟试验方法

[发明专利]一种CO2-CN201810097791.2有效
发明人：刘世奇;桑树勋;方辉煌;周效志;黄华州;杜艺;王恬;王冉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-01-31 - 公布日： 2021-06-04 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种CO2驱替模拟试验方法，属于煤层气开采领域，由模型系统(1)盛装岩样和施加压力脉冲，由气体控制系统(2)向模型系统(1)提供试验气体，由温度控制系统(3)控制模型系统(1)温度，由三轴加载系统(4)向模型系统(1)内岩心夹持器施加围压和轴压，由抽真空系统(5)对试验装置抽真空，由气体样品采集系统(6)检测试验后气体组分，由电气控制及监控系统对试验过程进行监控；具体步骤为：试样装罐、气密性检查、进行驱替模拟、试验系统清理。本发明能够在实验室内模拟深部煤层高温高压环境，通过在岩样入口端施加压力脉冲，即可实现CO2驱替的模拟试验过程。本发明试验效率高、实验过程受外界干扰小，试验结果更加准确。
一种 co base sub

[发明专利]一种三轴渗透率测试与CO2-CN201810097759.4有效
发明人：刘世奇;王冉;王恬;桑树勋;杜艺;黄华州;方辉煌;周效志 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-01-31 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种三轴渗透率测试与CO2驱替模拟试验装置，属于煤层气开采领域，模型系统(1)、气体控制系统(2)、温度控制系统(3)、三轴加载系统(4)、抽真空系统(5)、气体样品采集系统(6)和电气控制及监控系统；由气体控制系统(2)提供试验用气体，由温度控制系统(3)控制试验温度，由三轴加载系统(4)施加围压和轴压，由气体样品采集系统(6)采集气体样品并对气体组分进行分析，由电气控制及监控系统监控试验。该装置能够在实验室内实现CO2驱替的模拟试验过程，并能够通过测量岩样入口端施加的压力脉冲在岩样中的衰减数据，计算得到岩样的渗透率。本装置控温精度高、温度波动性小、便于控制、容易安装、安全可靠。
一种渗透测试 co base sub

[发明专利]一种煤层气水平井塌孔造洞穴卸压开采模拟试验系统-CN201811266368.7有效
发明人：刘世奇;王冉;桑树勋;曹丽文;周效志;黄华州;方辉煌;王海文;刘会虎;李自成;刘长江;徐宏杰;贾金龙;王鹤;高德燚 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-10-29 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤层气水平井塌孔造洞穴卸压开采模拟试验系统，由煤系地层结构重构与相似材料模拟子系统模拟构造煤储层；由压力脉动激励卸压模拟子系统实现水平井压力脉动激励和应力释放，并水力驱替煤液气混合物向直井段运移；由电模拟子系统实现相似材料内电场分布的检测，由产出物分离检测子系统进行煤、液、气的分离并称重，由数据采集控制子系统实时检测、控制装备运转和实施过程。本发明能够实现模拟松软构造煤储层水平井塌孔造洞穴及应力释放，模拟气‑液‑固三相在卸压空间内的运移特征，模拟产出混合物的分离过程，得到煤层卸压与气体解吸变化规律、煤系地层激励卸压后复杂渗流场与水平井段流动动态规律。
一种煤层气水平井塌孔造洞穴开采模拟试验系统

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