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[发明专利]一种基于随钻参数对冲击倾向性的反演方法-CN202310425703.8在审
发明人：刘学生;张宇;谭云亮;王洪磊;李学斌;范德源;杨生龙 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-04-20 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于随钻参数对冲击倾向性的反演方法，属于矿业安全领域。首先获取同一类型的两组煤/岩试样，一组进行大尺度真三轴实验测得随钻参数，一组通过实验来确定煤层冲击倾向性相关参数或顶底板参数；然后建立随钻参数与冲击倾向性各项参数/顶底板参数的关系式，通过反演得到各关系式中的反演系数；当需要判断现场工程的煤岩冲击倾向性时，只需采集随钻参数，然后利用关系式获得煤岩冲击倾向性相关参数值，根据煤岩冲击倾向性相关参数值对冲击倾向性进行判定。本发明反演过程不受环境影响，反推结果反映了煤体或岩体试样在原岩中的真实应力状态，根据反演结果可知现场实际工况，为支护和掘进方案提供可靠的依据。
一种基于参数冲击倾向性反演方法

[发明专利]一种真三轴随钻煤岩力学参数测定实验装置及方法-CN202310393721.2在审
发明人：范超军;赖鑫峰;罗明坤;文海欧;富向;徐令金;朱志洁;周丽君 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：一种真三轴随钻煤岩力学参数测定实验装置及方法，装置包括支撑框架、真三轴机构及钻进机构，真三轴机构与钻进机构并列设置在支撑框架上，真三轴机构配置有加热控温垫板，可以完成多耦合条件下的钻进实验，用以探究在多耦合条件下不同含煤岩层试样在钻进实验中的钻机运动参数的变化，实验获取的参数与工程现场条件下获得的参数更接近，可大幅提升对含煤地层的岩石性质和岩层组合的分辨准确率；满足真三轴应力加载的同时将温度因素考虑在内，可精确模拟煤岩真实应力环境，实现多因素条件耦合下的实验研究，能够检测到钻机钻进过程中的转速、扭矩、位移、钻机钻进压力、真三轴应力大小等参数，还可一机多用，通过更换钻杆可实现不同种类的钻进实验。
一种真三轴随钻煤岩力学参数测定实验装置方法

[发明专利]多功能真三轴岩石钻探测试系统及表征岩体特性的试验方法-CN201610529362.9有效
发明人：王琦;李术才;江贝;高红科;许英东 -专利权人：山东大学
申请日： 2016-07-06 - 公布日： 2019-05-03 - 主分类号： G01N3/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种多功能真三轴岩石钻探测试系统及表征岩体特性的试验方法，该方法对同一试件上多个钻孔各自取出岩芯，分别对这些岩芯实施单轴试验和三轴试验，得出多组力学性质参，根据可直接测量出随钻参数的真三轴岩石钻探测试仪得出多组随钻参数，建立力学性质参数与随钻参数之间的关系式，通过该关系式只需对岩体探测随钻参数即可得出岩体的力学性质参数。本发明以多功能真三轴岩石钻探测试仪为预设试验装置，该试验仪具备对试件进行真三轴加载的功能，能模拟试件在地下工程中三向围压状态下钻机钻进过程；本发明可建立不同围压下试件的随钻参数与岩体力学特性的相关关系等目标
一种多功能真三轴岩石钻探测试系统表征特性试验方法

[发明专利]基于真三轴试验条件下煤岩体冲击破坏过程的能量计算方法-CN202111248469.3在审
发明人：张晨阳;潘俊锋;夏永学;杜涛涛;陆闯;马文涛;孙如达;谢非;高家明 -专利权人：中煤科工开采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
申请日： 2021-10-26 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： G01N3/30 文献下载
摘要：本发明提出一种基于真三轴试验条件下煤岩体冲击破坏过程的能量计算方法，采用真三轴压力机对煤岩体试样进行加卸载，真三轴压力机上安装有引伸计和钢板，引伸计用于测量所述煤岩体试样的变形量，钢板用于对煤岩体试样进行加卸载，能量计算方法包括以下步骤：计算真三轴压力机各方向上的对外做功；计算真三轴压力机对外做功总和；计算真三轴压力机各方向上的内部储存能量；计算真三轴压力机内部存储能量之和；分别计算煤岩体试样在各方向上吸收的能量和煤岩体试样吸收能量总和本发明方法能够模拟深部煤岩体复杂多变的应力环境，指导现场煤矿在采掘过程中对能量吸收和转移释放进行精准调控，为防冲工作与采掘作业的协调开展提供指导。
基于真三轴试验条件下煤岩体冲击破坏过程能量计算方法

[发明专利]一种基于钻屑法的煤岩体多场耦合一体化试验装置-CN201811176208.3有效
发明人：潘一山;郑文红;肖永惠;李祁;罗浩 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2018-10-10 - 公布日： 2021-04-06 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：一种基于钻屑法的煤岩体多场耦合一体化试验装置，包括真三轴加载机构、气态流体加载组件、液态流体加载组件、尾气/废水排放回收组件、温度信号采集组件、电荷信号采集组件及声发射信号采集组件；真三轴加载机构包括压力室四组水平加载缸及竖直加载组合缸，其中一组水平加载缸的活塞杆为空心结构，在活塞杆中心空腔内设有煤屑导管，煤屑导管的内端设有管口塞盘，管口塞盘嵌装在压头内，煤屑导管的外端固装有钻机，且钻机的钻杆位于煤屑导管内；本发明具备施加真三轴载荷的能力，能够为煤岩体试样提供“三高”状态的受载环境，在煤屑钻取过程中可实时监测采集应力、声发射、电荷及温度数据，并为深部矿井动力灾害预测防治提供理论及工程指导。
一种基于钻屑法煤岩体多场耦合一体化试验装置

[发明专利]真三维应力下复合煤岩顶板压裂抽采模拟试验方法-CN202010158926.9有效
发明人：刘义鑫;王刚;孙路路;倪冠华;于岩斌;刘震 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2020-03-09 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G01N33/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种真三维应力下复合煤岩顶板压裂抽采模拟试验方法，包括复合煤岩试样准备；试样在真三轴试验测试装置上安装；施加三轴应力；加瓦斯压力；瓦斯首次抽采；上岩层压裂；瓦斯二次抽采；更换复合煤岩试样，进行同组其它试验采用带压裂孔和抽采孔的复合煤岩试样，置于真三轴试验测试装置中，并结合压裂孔、压裂管、抽采孔、抽采管、注气孔的巧妙设置，压裂、抽采、注气的有效控制，能真实反映复合煤岩在顶板压裂情况下对提高瓦斯抽采量的影响，用于研究真三轴应力作用下顶板压裂配合煤层抽采的最佳技术参数，为工程实践中科学选择相关工艺参数提供科学依据。
三维应力复合顶板压裂抽采模拟试验方法

[发明专利]一种实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体-CN202211209562.8在审
发明人：张通;李燕芳;张金;高杨文;唐明 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体。所述实时监测真三轴多相多场耦合加载腔体，包括真三轴加载系统、驱替系统、监测系统。本发明通过三大系统配合，可实时监测真三轴条件下煤岩体内部孔裂隙分布及流体运移与溶质迁移分布情况，支撑资源开采扰动煤岩多相多场耦合演化规律研究。
一种实时监测真三轴多相耦合加载

[发明专利]一种大尺寸真三轴煤岩体多场多相变频压裂试验装置-CN202111539737.7在审
发明人：种照辉;苏逢生;李学华;姚强岭;梁顺;夏泽;马军强;郭彧昌 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种大尺寸真三轴煤岩体多场多相变频压裂试验装置，包括注入系统、回压系统、真三轴仪、液压伺服系统和数据采集及控制系统；注入系统包括超临界CO2注入系统、空气注入系统、液氮注入系统、水注入系统，注入系统与真三轴仪气液进口连接；回压系统与真三轴仪气液出口连接，液压伺服系统与真三轴仪的加载油缸连接；数据采集及控制系统包含有多个不同种类的传感器以进行试验参数采集利用该装置可以模拟在岩样储层环境下，对煤岩样施加真三轴应力、注入不同压裂介质、控制多物理场变化的压裂试验，还可以对压裂介质的注入压力、注入频率、注入流量、注入时间与回压、煤岩样温度、围岩应力大小进行控制
一种尺寸真三轴煤岩体多场多相变频试验装置

[发明专利]一种用于测试煤岩渗透率的装置及方法-CN201810592306.9在审
发明人：梁冰;姜云;孙维吉;赵航 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2018-06-11 - 公布日： 2018-08-28 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于测试煤岩渗透率的装置及方法，其装置包括吸附渗流装置、真三轴应力加载装置、孔隙压力加载装置、流量测试装置及煤样变形测试装置。利用该装置测试煤岩渗透率时先测试煤岩在无吸附性气体渗流下的渗透率，再测试煤岩在吸附性气体渗流下的渗透率，最后计算吸附变形对煤岩渗透率的影响值。本发明通过真三轴应力加载装置和孔隙压力加载装置对煤样进行加载，并考虑到煤岩吸附瓦斯后变形对煤岩渗透率的影响，可真实地模拟煤炭开采过程中煤岩所受应力及瓦斯压力不断变化的实际情况，测试结果更加准确可靠。
煤岩渗透率加载装置煤岩吸附测试吸附性气体孔隙压力三轴应力渗透率煤样变形变形测试装置流量测试装置煤炭开采渗流装置瓦斯压力装置测试加载瓦斯

[发明专利]一种真三轴加载的岩石钻孔取芯试验系统及试验方法-CN202110553027.3有效
发明人：荣冠;陈志恒;徐李达;全军松;董硕 -专利权人：武汉大学
申请日： 2021-05-20 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种真三轴加载的岩石钻孔取芯试验系统及试验方法，该系统包括取芯框架、三轴加载系统和钻孔取芯系统三个部分：所述取芯框架用于固定安装钻孔取芯系统和三轴加载系统；所述三轴加载系统能够对待钻岩块进行真三轴加载以模拟深部岩体受地应力作用；所述钻孔取芯系统能够对真三轴应力状态下的岩块进行钻取岩芯试样；本发明的试验系统和方法，操作简单，功能完善，能够实现在室内条件下模拟高地应力作用下的深部岩体钻孔取芯过程，可以用于深部岩体钻孔取芯损伤研究
一种真三轴加载岩石钻孔试验系统方法

[发明专利]一种真三轴物理化学联合煤岩增透试验装置及方法-CN202110849169.4在审
发明人：范超军;文海欧;李胜;杨雷;杨振华;汤进宝;贾策 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2021-07-27 - 公布日： 2021-10-15 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：一种真三轴物理化学联合煤岩增透试验装置及方法，装置包括反力框架、真三轴压力室、三台液压作动器、液压控制柜、应力加载液压泵、围压加载液压泵、液压油储箱、高压电脉冲发生控制单元、导电离子溶液渗流控制单元及温度控制单元方法为：组装试样组合体，安装试样组合体至真三轴压力室；试样预夹紧，充液压油，围压加载，应力加载，完成真三轴压力施加；加热液压油至设定温度并维持恒定；启动导电离子溶液渗流控制单元，在增透前对煤岩试样进行渗流试验；启动高压电脉冲发生控制单元，对煤岩试样进行电能击穿，完成致裂增透，重新进行渗流试验；取出致裂增透后的煤岩试样，利用扫描电镜和压泵仪分析煤岩试样的孔隙及裂隙结构演化规律。
一种真三轴物理化学联合煤岩增透试验装置方法

[发明专利]一种复合煤岩体真三轴梯度应力加载渗流试验装置-CN202210007818.0在审
发明人：武鹏飞;吴迪;王马峰;鲁伟;梁卫国;王建美;王建龙;雒小飞;廉浩杰;李浩;胡耀青 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-01-06 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：一种复合煤岩体真三轴梯度应力加载渗流试验装置，属于岩石及岩体力学与工程技术领域范畴，该装置由真三轴伺服控制实时加载梯度应力装置、渗流装置、监测装置、集成控制装置，四大装置组成，可模拟真实地层的应力梯度条件，对复合煤岩试件进行模拟地层应力梯度加载；通过注入带压孔隙水或气体进行复合煤岩试件在地层应力梯度条件下的渗透性试验；通过监测装置全程监测试验过程中的力学特性及渗流特性，为地下复合煤岩体力学特性提供理论基础和实验依据
一种复合煤岩体真三轴梯度应力加载渗流试验装置

[发明专利]一种煤岩定向井加砂压裂的物理模拟方法-CN201510977233.1有效
发明人：侯冰;谭鹏;金衍;陈勉;卢运虎;林伯韬;熊振宇;郭小锋 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2015-12-23 - 公布日： 2017-12-29 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤岩定向井加砂压裂的物理模拟方法，步骤如下根据模拟地层中煤岩的弱面发育特征选取煤岩材料，并将其加工成煤岩块体；根据模拟地层定向井井眼的井斜角制备定向井模拟井筒；采用隔水层对煤岩块体进行包覆，同时选择包裹层对包覆了隔水层的煤岩块体进行外部浇筑，形成煤岩压裂物模试件；在煤岩压裂物模试件上钻取定向井模拟井眼和水平槽，并粘固定向井模拟井筒；制备含有支撑剂的压裂液，在定向井模拟井筒内充满该压裂液；采用真三轴水力压裂系统对煤岩压裂物模试件进行模拟实验；观测水力裂缝在近井筒的转向扩展形态和支撑剂的运移分布特征。
一种定向井加砂压裂物理模拟方法

[发明专利]一种气固热耦合的煤岩体滞弹性各向异性探测装置及方法-CN201811063469.4在审
发明人：王勃;郝家林;黄兰英;刘盛东;周福宝;郑方坤;张振东;金标 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-09-12 - 公布日： 2019-01-11 - 主分类号： G01N29/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种气固热耦合的煤岩体滞弹性各向异性探测装置及方法，包括承压腔体、热‑气体传输系统、煤岩体放置台、真三轴加压系统、声波换能器组和声波仪，所述承压腔体由上部敞口的承压容器和活塞顶盖组成，所述真三轴加压系统的多个轴压杆分别穿过承压容器的侧壁和活塞顶盖与煤岩试样的四个侧面和顶面接触，所述热‑气体传输系统包括真空泵、安全气瓶、高压瓦斯气瓶、加热储气瓶和恒温水箱；本发明能够模拟深部原位煤体的真实情况，从而得出煤岩体在不同瓦斯压力、不同温度及不同三轴加载应力共同影响下的声波衰减系数各向异性特征，进而能分析煤岩体的滞弹性各向异性，为后续的煤矿勘探开采提供理论支撑。
煤岩体三轴气体传输系统承压容器活塞顶盖加压系统探测装置承压腔热耦合高压瓦斯气瓶各向异性特征声波衰减系数声波换能器安全气瓶恒温水箱理论支撑上部敞口瓦斯压力储气瓶放置台声波仪真空泵轴压杆侧壁顶面加载煤体煤岩深部加热勘探穿过煤矿侧面分析

[发明专利]模拟井下冲击地压三维动态加载装置及冲击地压预测方法-CN202310797861.6在审
发明人：胡俭;任建喜;王珂;岳东;冯上鑫;霍小泉 -专利权人：陕煤集团神木张家峁矿业有限公司;西安科技大学;陕西陕煤铜川矿业有限公司
申请日： 2023-06-30 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟井下冲击地压三维动态加载装置及冲击地压预测方法，该装置包括围压动态加载装置和围压保持机构，该方法包括步骤：一、模拟井下钻进过程中冲击地压动态过程；二、保持钻机的钻进参数一致，获取不同围压下的钻机扭矩；三、计算钻机扭矩下的煤岩体试件抗剪强度；四、建立围压与煤岩体试件抗剪强度的关系；五、采集井下实际钻进过程中的钻机扭矩大小，预测冲击地压。本发明采用模拟井下冲击地压三维动态加载装置模拟煤岩体冲击地压动态过程，随后进行钻进试验，定时定量获取钻进过程中不同围压状态下的随钻响应数据，建立不同围压下随钻响应数据与煤岩体试件抗剪强度映射关系，定量化预测煤岩冲击地压的变化
模拟井下冲击地压三维动态加载装置预测方法

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