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[发明专利]一种协同抽采垮落式老空区及下煤层煤层气的方法-CN201610453385.6有效
发明人：冯国瑞;李振;高强;张钰亭;杜献杰;白锦文;郭军;张玉江;康立勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2016-06-21 - 公布日： 2018-03-02 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种协同抽采垮落式老空区及下煤层煤层气的方法。该方法首先对矿井进行勘测，由地面向老空区底板施工水平井，压入二氧化碳气体清洗，进行煤层气抽采；当煤层气单位时间抽采量下降到Q1的20%~40%，循环停抽‑降低抽采压力并再次抽采的过程；当抽采量下降到Q1的20%以下时，注入二氧化碳驱替并再次抽采；当抽采量再次下降到Q1的20%以下，压裂水平井与下煤层煤岩层，进行煤层气排采；当抽采量下降至Q2的20%以下时，进行超临界二氧化碳驱替；再次抽采直至抽采量下降到的Q2的10%时停抽。该方法实现了协同抽采垮落式老空区及临近薄煤层的煤层气，节约成本并最大限度抽采煤层气资源。
一种协同抽采垮落式老空区煤层煤层气方法

[发明专利]一种下部垮落法开采形成的复合老空区煤层气的抽采方法-CN201610446295.4有效
发明人：冯国瑞;李振;姜海纳;白锦文;张钰亭;高强;闫永敢;张玉江;康立勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2016-06-21 - 公布日： 2018-11-13 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种下部垮落法开采形成的复合老空区煤层气的抽采方法，本发明通过向下部老空区裂隙带上方1~5米处施工水平井，进行煤层气抽采；当煤层气抽采量下降到Q的10%~20%时，实施分段压裂并对老空区煤层气再次抽采，当煤层气抽采量再次下降到Q的10%~20%时，注入超临界二氧化碳驱替煤层气；再次进行抽采直至抽采量下降为6m³/min时停止抽采。该方法解决了原有单纯采用地面垂直钻井抽采老空区时，抽采钻井与老空区储层有效接触面积小、抽采范围有限的难题；在抽采下层位老空区煤层气的同时将临近上部老空区煤层气资源一并抽采上来，节约了成本；同时水平井位于岩层中
一种下部垮落法开采形成复合老空区煤层气方法

[发明专利]一种垮落式老空区及下煤层煤层气联合开采的方法-CN201610446329.X有效
发明人：冯国瑞;戚庭野;李振;李典;姜海纳;张钰亭;高强;胡胜勇;康立勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2016-06-21 - 公布日： 2018-05-04 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种垮落式老空区及下煤层煤层气联合开采的方法。该方法首先对矿井进行勘测，由地面向老空区与下煤层的中间岩层处施工水平井，实施压裂并进行煤层气抽采；当煤层气单位时间抽采量下降到Q1的20%~40%，循环停抽‑降压抽采的过程继续抽采；当抽采量为Q1的10%以下时，第二次压裂并施工排采直井，安设设备进行排采；当抽采量下降到Q2的20%以下，二氧化碳气体驱替并再次排采；当抽采量再次下降至Q2的20%以下时，超临界二氧化碳驱替并再次排采直至抽采量下降到的Q2的10%时停抽。该方法可在抽采老空区的同时将临近煤层的煤层气资源一并抽采上来，节约成本同时最大限度抽采煤层气资源。
一种垮落式老空区煤层煤层气联合开采方法

[发明专利]一种地面钻井抽采煤矿老空区残留煤层气的方法-CN201510055379.0有效
发明人：胡胜勇;高嫱;张祥;陈春谏 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2015-02-03 - 公布日： 2017-10-20 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：一种地面钻井抽采煤矿老空区残留煤层气的方法。首先由地面沿老空区中部向下施工深度为3~5m的钻井，在钻井内插入套管，由套管内向下继续施工钻井至弯曲下沉带内。沿钻井向弯曲下沉带内注入水泥砂浆，形成气体防渗层，防止注入老空区内的CO2向地面泄露。由地面沿套管内再次施工钻井至冒落带与裂隙带交界处。向钻井内插入抽采管，并由抽采管向冒落带内注入CO2，由于CO2密度大于CH4，且老空区内遗留的破碎煤岩对CO2的吸附性更强，CO2不断向老空区下部运移，老空区内原本吸附的CH4被置换出，并运移至老空区顶部积聚，再由钻井进行抽采。本方法可极大地提高老空区内瓦斯抽采效率，同时可对CO2进行封存减少温室气体。
一种地面钻井煤矿老空区残留煤层气方法

[发明专利]地面高效抽采多层位老空区煤层气的防灭火抽采方法-CN202111104123.6有效
发明人：李振;杨鹏;杨晓军;冯国瑞;刘继勇;康天慧;张慧芳;余奕睿;刘一鸣;杨洁;张纯旺;王志伟 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-09-22 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种地面高效抽采多层位老空区煤层气的防灭火抽采方法，通过向最上部同一水平层位多个老空区卸压解吸带的上部边界处注入大量浆体材料及聚氨酯材料，形成覆盖整个老空区的隔氧层，同时在老空区相邻的生产矿井靠近老空区边界煤柱一侧施工密闭墙隔绝相邻生产矿井的空气涌入老空区，施工完毕后，用SF6示踪气体、氧气传感器验证老空区的密闭性。然后从地面向中央老空区内部施工垂直井，抽采多层位老空区煤层气；抽采过程中，针对老空区不同位置处的温度传感器和CO传感器的示数变化，及时采取相应的灭火措施，消除了煤层气抽采过程中的火灾隐患。该方法解决了老空区煤层气地面抽采时遗煤自燃及爆炸事故，保证了煤层气抽采的安全进行。
地面高效多层位老空区煤层气灭火方法

[发明专利]一种下部刀柱法开采形成的复合老空区煤层气的抽采方法-CN201610446155.7有效
发明人：冯国瑞;李振;高强;张钰亭;杜献杰;郭军;胡胜勇;郭育霞;张典坤;康立勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2016-06-21 - 公布日： 2018-10-26 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种下部刀柱法开采形成的复合老空区煤层气的抽采方法。本发明通过向上、下老空区之间中间岩层处施工水平井，进行抽采并记录单位时间煤层气抽采量为Q₁；当抽采量下降到Q₁的10%~20%以下时，实施压裂再次抽采，记录煤层气抽采量为Q₂；当抽采量下降到Q₂的10%~20%以下时，再次压裂抽采量记为Q₃，抽采量再次下降为Q₃的10~20%时，进行二氧化碳驱替；之后再次抽采直至抽采量下降为6m³/min时停抽。该方法解决了原有单纯采用地面垂直钻井抽采老空区时，抽采钻井与老空区储层有效接触面积小、抽采范围有限的难题；在抽采下层老空区煤层气的同时将临近上部老空区煤层气资源一并抽采上来，节约了成本。
一种下部刀柱法开采形成复合老空区煤层气方法

[发明专利]一种阶段采场顶板垮落区内复筑出矿结构的上行连采方法-CN202111295263.6有效
发明人：胡洪文;党建东;陈刚;阚忠辉;刘光生;汪宏伟;董凯程 -专利权人：安徽铜冠（庐江）矿业有限公司
申请日： 2021-11-03 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： E21C41/16 文献下载
摘要：本发明涉及矿业工程领域，提供了一种阶段采场顶板垮落区内复筑出矿结构的上行连采方法：根据下部采场顶板垮落区形态分为三种类型，分别制定其垮落区治理及出矿结构构筑方法；充填下部采场空区主体部分，采用高强度胶结充填料浆充满塌落区；对于浅层剥落型空区，在高强度胶结充填体内开挖形成底部出矿结构；对于中层塌落型空区，在塌落拱底角外缘开挖形成两个底部出矿结构；对于深层垮塌型空区，在上部阶段重新划分采场，然后在新采场宽度中部开挖形成底部出矿结构本发明方法在上下采场阶段间衔接时，不留阶段间隔离矿柱，不增加开拓工程量，且采场出矿安全性好、出矿效率高、矿石回收率高。
一种阶段顶板区内复筑出矿结构上行方法

[发明专利]采空塌陷区覆岩“三带”残余沉降的监测设计方法及装置-CN202210432273.8有效
发明人：刘小平;曹晓毅;王玉涛;刘浩琦;单蕊;张宝元;刘新星;田延哲 -专利权人：中煤科工生态环境科技有限公司
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01C5/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种采空塌陷区覆岩“三带”残余沉降的监测设计方法及装置，该方法包括：获取地表残余下沉总量，并将采空塌陷区进行划分，以获取弯曲下沉带发育高度、裂缝带发育高度及垮落带发育高度，然后对地表残余下沉总量进行非线性分配，以得到弯曲下沉带发育高度变形量、裂缝带发育高度变形量及垮落带发育高度变形量，进而获取弯曲下沉带目标光纤定点间距、垮落带目标光纤定点间距及裂缝带目标光纤定点间距。由此，本申请提供了一种“非等距定点式”光纤监测设计方法，有效结合采空塌陷地层残余变形分布特征及定点光纤变形监测特点，克服了因采空塌陷“等距定点式”光纤监测而被拉断或监测精度低的缺陷，提高采空塌陷深部岩土体沉降监测水平
塌陷区覆岩残余沉降监测设计方法装置

[发明专利]一种破碎直接顶沿空放顶成巷无煤柱开采方法-CN201810447002.3有效
发明人：郝建;石永奎;王新;徐明伟;赵增辉;陈军 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2018-05-11 - 公布日： 2020-02-25 - 主分类号： E21C41/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种破碎直接顶沿空放顶成巷无煤柱开采方法，在掘进首采工作面的回采巷道时，边掘进边对回采巷道顶部进行吊顶支护；再沿首采工作面煤壁打切顶锚索锚索上安装工字钢梁，使得采空后的直接顶沿切顶工字钢梁垮断下落成由垮落碎石自然堆积而成的松散墙体最终支撑柱老顶，使老顶仍保持岩梁的作用，使采煤后的巷道直接顶悬吊在岩梁上不会垮落，形成沿空留巷。本发明所提供方法利用矿山压力和直接顶的低强度、弱完整性的特征，在工作面推过后，将直接顶岩层放落堆积在采空区边缘形成矸石墙、封闭采空区，不用人造巷帮，工艺简单，使无煤柱开采技术容易推广。
一种破碎直接顶沿空放顶成巷无煤柱开采方法

[发明专利]一种协同抽采刀柱式老空区及下煤层煤层气的方法-CN201610446453.6有效
发明人：冯国瑞;李振;杜献杰;高强;张钰亭;戚庭野;郭军;白锦文;康立勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2016-06-21 - 公布日： 2018-03-02 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种协同抽采刀柱式老空区及下煤层煤层气的方法。该方法首先对矿井进行勘测，确定了底板破坏深度后施工水平井，进行老空区煤层气抽采，当煤层气单位时间抽采量下降到Q1的20%~40%，循环降低抽采压力继续煤层气抽采，当抽采量下降到Q1的10%~18%时，注入超临界CO2驱替，当抽采量再次下降到Q1的20%以下时实施定向压裂，并在水平井另一侧设置排采直井，安设排采设备，进行煤层气抽采，当煤层气抽采量下降至Q2的20%以下时，再次利用超临界CO2驱替，直至抽采量下降到Q2的10%时停止抽采。该方法在抽采刀柱式老空区的同时将临近薄煤层的煤层气资源一并抽采上来，解决了弃采呆滞煤层气资源的回收问题。
一种协同抽采刀柱式老空区煤层煤层气方法

[发明专利]一种防止煤层气预抽井随回采破坏的方法-CN201911332888.8在审
发明人：王欣斌;王宇鹏;王争;于振锋;张思捷 -专利权人：山西蓝焰煤层气集团有限责任公司
申请日： 2019-12-20 - 公布日： 2020-05-12 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明属于煤层气技术领域，具体涉及一种防止煤层气预抽井随回采破坏的方法。步骤如下：（1）确定煤层上覆岩层垮落带及裂隙带区域；依据“关键层理论”及回采工作面综合柱状图，利用上覆厚硬岩层载荷的计算公式，从上向下逐层计算各上覆岩层的载荷，进而确定关键层位置，建立起垮落带、裂隙带和弯曲下沉带；（2）切割套管；在回采影响前，在所述关键层底部位置处，对煤层气预抽井套管进行分段环形切割。最终建立起“垮落带+裂隙带+未受变形破坏段预抽井套管”的井上下抽采通道，进而实现工作面采中、采后甚至老采空区煤层气抽采治理的目的。
一种防止煤层气预抽井随回采破坏方法

[发明专利]一种刀柱式老空区及下煤层煤层气联合开采的方法-CN201610446293.5有效
发明人：冯国瑞;李振;王鲜霞;李典;杜献杰;章敏;戚庭野;姜海纳;康立勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2016-06-21 - 公布日： 2018-05-04 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种刀柱式老空区及下煤层煤层气联合开采的方法。该方法首先对矿井进行勘测，由地面向老空区底板岩层以下5~20米处施工水平井，进行煤层气抽采；当煤层气抽采量下降到初始值Q1的20%~40%，循环停抽‑降压‑抽采的过程，当抽采量下降到Q1的20%以下时，压裂煤岩层，并进行水平井垂直段延伸，安设排采设备，进行煤层气抽采，记录此时抽采量为Q2；当抽采量下降到Q2的20%以下时，注入二氧化碳气体驱替，再次抽采煤层气，直至煤层气抽采量下降到的8m3/min时停抽该发明解决了原有抽采钻井与老空区储层接触面积有限、抽采范围小的难题，同时避免了钻井施工到裂隙带上方施工难度大、成孔率低的问题。
一种刀柱式老空区煤层煤层气联合开采方法

[发明专利]一种老空区煤层气地面抽采耗氧微生物防灭火系统及方法-CN202111104182.3有效
发明人：李振;杨晓军;杨鹏;王晓东;罗保平;张慧芳;余奕睿;刘一鸣;陈漫;秦登科;张纯旺;王志伟 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-09-22 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种老空区煤层气地面抽采耗氧微生物防灭火系统及方法，通过微生物培养装置培养高耗氧且生存能力强的微生物，再由多分支井下放抽采管、注氮管、抽液管和培养液注入管，将微生物与制氮装置所制备的氮气混合空气由注氮管注入老空区，通过培养液注入管路将微生物培养液注入老空区，120h后，待检测老空区内氧含量达到10%以下后，通过抽液管抽采矿井水跟微生物培养液，再通过抽采管抽采煤层气。抽采过程中通过传感器实时监测老空区各项指标性气体含量。该系统在抽采煤层气之前，通过高耗氧微生物快速消耗老空区内氧气含量，有效地防止了煤层气抽采过程中煤氧化自燃或瓦斯爆炸事故的发生，从而实现了老空区煤层气资源的安全开采。
一种老空区煤层气地面抽采耗氧微生物灭火系统方法

[发明专利]一种确定急倾斜煤层综放工作面支架载荷的方法及装置-CN201610330411.6有效
发明人：黄庆享;高健华 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2016-05-14 - 公布日： 2018-06-22 - 主分类号： G06F19/00 文献下载
摘要：包括：根据急倾斜煤层综采放顶煤工作面的走向，将煤层从上至下依次分为老顶垮落层，直接顶层，顶煤层和采高层；确定急倾斜煤层综采放顶煤工作面长度，直接顶层未充分垮落长度，工作面控顶距，老顶周期性垮落步距，液压支架宽度，老顶垮落层高度和急倾斜煤层倾角；根据顶煤层高度，采高层高度，急倾斜煤层综采放顶煤工作面长度和直接顶层未充分垮落长度，液压支架宽度，老顶垮落层高度，老顶周期性垮落步距和急倾斜煤层倾角，确定液压支架载荷。
急倾斜煤层老顶综采放顶煤液压支架煤层顶层支架综放工作面载荷确定步距煤矿开采设备从上至下单一煤层采空区近距离控顶距高层

[发明专利]一种地面钻孔注浆充填老空区固废处理技术-CN202010688490.4在审
发明人：李德春;宋刚;韩猛;陈云;苏广宁;马新青;宋香凯;武飞;杨继强 -专利权人：中煤天津设计工程有限责任公司;中煤邯郸设计工程有限责任公司
申请日： 2020-07-16 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明提供一种地面钻孔注浆充填老空区固废处理技术，步骤为：地面设置制浆站：将地面矸石之类的固体废弃物破碎、球磨成粉状后制成浆液，并通过注浆泵及管路输送至地面钻孔；老空区的选择：选择采空时间较短的老空区，采空时间短的老空区的地层还未压实，地下空间丰富；确定老空区的可利用空间：计算老空区剩余空隙量，确定钻孔间距；施工地面钻孔：钻孔施工至老空区冒落带，建立地面到老空区的钻孔通道；钻孔通道连接地面注浆管路，对老空区进行注浆充填处理固废本发明将地面固废制成浆液，通过管路输送至地面钻孔，并利用地面钻孔对老空区注浆，且该工艺施工全在地面，更加安全，仅需施工地面钻孔，矸石处理量大、容易操作。
一种地面钻孔充填老空区固废处理技术

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