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[发明专利]一种用于矿井脉动注水的智能变频注水泵及方法-CN202310771469.4在审
发明人：王刚;王恩茂;刘义鑫;黄启铭;徐浩;解树亮;刘秦淮;张晏铭;薛明皓 -专利权人：山东科技大学;河南屹华智控泵业有限公司
申请日： 2023-06-28 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： F04B17/03 文献下载
摘要：本发明属于煤矿安全技术领域，具体涉及一种用于矿井脉动注水的智能变频注水泵及方法。所述智能变频注水泵，设置防爆变频电机，通过防爆变频电机的传动带动高压泵内活塞运动从而形成高压水，并且变频控制设备包括变频控制柜、操作台，操作台内安装智能电控系统，通过操作台调节变频控制柜的输出信号以改变防爆变频电机的输出功率，进而实现高压泵的出水压力与流量的变频；所述方法，将预先设计的变频脉动注水参数输入至操作台软件，通过变频控制柜对高压柱塞泵进行变频控制，高压柱塞泵根据预设的变频方案对煤层进行脉动注水，相较于定频注水，变频脉动注水能够有效地对坚硬顶煤进行疲劳性损伤，以更加有效地实现顶煤的破碎及控制。
一种用于矿井脉动注水智能变频方法

[发明专利]一种注水孔滤失条件下水压致裂与支撑剂运移试验方法-CN202310336562.2在审
发明人： 刘义鑫;刘东;王刚;李木坤;倪冠华;刘震;郭振龙;雷勇;赵利军 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种注水孔滤失条件下水压致裂与支撑剂运移试验方法，所述试验装置包括注入组件、裂隙组件和固定组件，所述注入组件用于将带有支撑剂的液体注入到裂隙组件内，所述注入组件内设置有用于实现压裂液注入到裂隙组件前滤失的滤失裂隙，所述滤失裂隙通过设置在滤失裂隙两侧的滤失结构实现滤失裂隙开度的改变，所述裂隙组件用于模拟带有裂隙的岩体在注入液体后的反应，所述固定组件用于实现裂隙组件的支撑固定和载荷的施加；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：完成压裂；S5：重复试验。在现有支撑剂裂隙渗流模拟试验下，能进行带有滤失的注液模拟，从而进行地层注水压裂井或孔存在裂隙滤失情况下水力压裂的情况研究，为实际生产提供依据。
一种注水孔滤失条件下水压支撑剂运移试验方法

[发明专利]穿层钻孔封隔一体化煤层瓦斯抽采方法-CN202310627030.4在审
发明人：王登科;朱熹;尹彦波;袁修竹;白云;黄超;曹塘根;向航宇;陈聪;张宏图;夏玉玲;陈旭;蒋志刚;秦亚光;刘淑敏;李学龙;刘义鑫;王小兵;黄飞;张平 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种穿层钻孔封隔一体化煤层瓦斯抽采方法，注浆前在封孔段周边的煤岩层中设置割缝，使各割缝均连通瓦斯抽采孔的封孔段；割缝的最佳数量按以下步骤确定：第一步骤是制作注浆煤岩试样；第二步骤是加载后CT扫描；第三步骤是图片处理得到裂隙率；第四步骤是利用Origin软件通过曲线拟合得到渗透率与割缝数量的关系公式即公式二，以及裂隙率与割缝数量的关系公式即公式三；第五步骤是确定最佳割缝数量。发明人设定了由割缝数量与现场注浆煤岩层的裂隙率和渗透率的关系来确定割缝数量的技术思路，通过确定合适的钻孔注浆段割缝数量，兼顾注浆封堵效果与注浆层结构强度，实现相对最好的瓦斯抽采效果。
钻孔一体化煤层瓦斯方法

[实用新型]一种受限区域耐高温岩石横刚度加载试验装置-CN202320113289.2有效
发明人：李伟;刘健;刘义鑫;孙自强;孙希奎;王立才;刘强;马彦;王恩茂;隋建才;范建国;辛爽;关天举;王刚;程卫民;辛林;纪永虎;陈绍杰;牛茂斐;宋长勇;邓雪翔 -专利权人：山东能源集团有限公司;山东科技大学
申请日： 2023-01-17 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本实用新型属于刚度加载试验装置技术领域，涉及一种受限区域耐高温岩石横刚度加载试验装置，整体结构采用高强度耐超高温钢材打造，其主体结构包括底盘、省力杠杆组、施压部和测试台，施压部固定在底盘上，施压部的输出端与省力杠杆组的受力端连接，省力杠杆组由两组以上省力杠杆前后连接构成，省力杠杆组的施力端与测试台相接触，省力杠杆组、测试台固定在底盘上；该装置整体体积小，方便置入马弗炉中进行加热，且能够在预定初始应力下进行恒定刚度加载，通过多级杠杆机构，以最小的初始力输出更大的施加力，而且通过更换不同弹性系数的弹簧，能够达到变刚度加载测试。
一种受限区域耐高温岩石刚度加载试验装置

[发明专利]一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法-CN202310342961.X在审
发明人：王刚;刘义鑫;孙路路;李木坤;倪冠华;黄启铭;王振洋;刘震;陈建 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件用于实现裂隙组件的支撑固定和载荷的施加；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：重复试验。在裂隙组件内形成有主裂隙、上裂隙和下裂隙，且上裂隙和下裂隙均与主裂隙连通形成树杈状，从而能实现树状分叉裂隙的压裂试验，从而能真实地模拟在树状分叉裂隙中的运移情况，为体积压裂中如何选择合适的支撑剂提供依据。
一种模拟树状分叉裂隙非均布压裂支撑剂运移试验方法

[发明专利]一种变压裂液密度控制支撑剂定向运动试验方法-CN202310342972.8在审
发明人：王刚;刘义鑫;许传华;柳雷;徐浩;李木坤;倪冠华;黄启铭;王振洋;刘震 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种变压裂液密度控制支撑剂定向运动试验方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行一次压裂；S4：完成第一次压裂；S5：二次压裂；S6：重复试验。通过试验能得到变压裂液密度控制支撑剂定向运动规律，为实际生产中指导支撑剂重复使用从而达到对目标储层分区域分阶段裂隙支撑起到指导作用。
一种变压密度控制支撑定向运动试验方法

[发明专利]一种水力加砂压裂后岩体卸荷裂隙滑移试验方法-CN202310336619.9在审
发明人： 刘义鑫;刘东;王刚;李木坤;倪冠华;于岩斌;魏欣;张明明;蒋欣恒 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种水力加砂压裂后岩体卸荷裂隙滑移试验方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的液体注入到裂隙组件内，所述裂隙组件用于模拟带有裂隙的岩体在注入液体后的反应，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定和载荷的施加，还包括以下试验步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：压裂后卸压；S5：改变固定组件内施加法向载荷的刚度后重复压裂。能通过试验装置模拟水力加砂形成裂隙后，在开挖诱导裂隙出现法向载荷降低时，带有支撑剂的裂隙出现滑移失稳的过程，为在煤炭资源开采过程中，在岩层水力压裂后，在进一步开采时，煤层出现的应力‑应变变化提供试验数据。
一种水力加砂压裂后岩体卸荷裂隙滑移试验方法

[发明专利]气体膨胀致孔提高泡沫混凝土孔道连通性的方法-CN202211398831.X有效
发明人：曹晓强;吕知文;王刚;孙路路;黄启铭;刘义鑫;李木坤;程卫民;王俊祥;刘庆 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2022-11-09 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： C04B38/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种气体膨胀致孔提高泡沫混凝土孔道连通性的方法，包括以下步骤：将矿渣、稳泡剂和石灰石放入搅拌锅中并搅拌均匀；将细骨料与玻璃纤维和植物纤维掺杂混合，再加入溶胀剂，得到改性泡沫混凝土混合物添加剂，然后加入搅拌锅中；在搅拌锅加入水，并加入CaO碱激发剂，搅拌均匀后制成湿料；采用物理发泡法制备泡沫，将泡沫与湿料混合制成料浆；将料浆倒入高压反应容器中，密封，搅拌同时加高压，混合均匀后停止搅拌，静置成型，再加高温，混凝土内部的石灰石分解生成CaO和CO2，降至常温养护后，解除密封瞬间释压，得到具有连通孔的泡沫混凝土。本发明以高压气体作为膨胀剂，制备得到气孔多、连通孔数量多的泡沫混凝土。
气体膨胀提高泡沫混凝土孔道连通性方法

[发明专利]一种水力加砂压裂后瓦斯抽采致支撑剂运移试验方法-CN202310336593.8在审
发明人：王刚;程卫民;刘义鑫;刘震;倪冠华;黄启铭;王振洋;徐浩;陈建 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种水力加砂压裂后瓦斯抽采致支撑剂运移试验方法，包括试验装置，所述试验装置包括注入组件、裂隙组件、固定组件和负压抽采组件，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述裂隙组件用于模拟带有裂隙的岩体在注入液体后的反应，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度，所述负压抽采组件用于模拟瓦斯抽采过程；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：完成压裂；S5：负压抽采；S6：重复试验。真实地模拟在水力压裂煤层增透后瓦斯负压抽采导致支撑剂运移的情况，从而为水力压裂煤层增透后在瓦斯负压抽采后，煤层内裂缝出现的状态及再次进行水力压裂提供依据。
一种水力加砂压裂后瓦斯抽采致支撑剂运移试验方法

[实用新型]一种无人机定向配送外卖装置-CN202320841824.6有效
发明人： 刘义鑫;朱世玉;赵若宇;王旭东;徐凯文;杨若宾;徐英珂;张海明 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B64D9/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种无人机定向配送外卖装置，包括无人机，无人机下方连接有外卖箱，外卖箱的底侧转动连接有向下打开的双开门箱门，外卖箱的内部设有簸箕状的放置槽，放置槽竖向滑动连接于外卖箱上，且与双开门箱门的位置上下对应，在放置槽内设有传送板，传送板与放置槽之间设有传送带，传送带能向放置槽侧端开口方向往复传输，在无人机上设有用于控制双开门箱门和传送带的控制系统，当双开门箱门打开后，放置槽能下移至双开门箱门的外侧，传送带能带动传送板移出放置槽。本实用新型在节省人力成本、缩短外卖配送时间的同时，还使得外卖在外卖箱中装取方便。
一种无人机定向配送外卖装置

[发明专利]一种模拟储层压裂裂隙内支撑剂输送与铺置的实验台及实验方法-CN202010319535.0有效
发明人：黄启铭;王刚;程卫民;孙路路;刘义鑫 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2020-04-22 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟储层压裂裂隙内支撑剂输送与铺置的实验台及实验方法，涉及采矿及岩土工程技术领域，其中试验台包括：携砂液配制部分，模拟储层压裂的过程的储层压裂模拟部分，实现压裂液和支撑剂的分离携砂液回收部分，对储层模型内部固体形态进行扫描的扫描成像部分。本发明采用在储层模型中预设人造裂隙的方式，有效实现了实验中压裂裂隙起裂、扩展、闭合的过程，更加接近真实的储层压裂过程；采用CT扫描和三维重建技术，实现对压裂裂隙内支撑剂的传送和铺置特征的观测，并结合对返排液中支撑剂质量的测定，实现对压裂液携砂性能和压裂后出砂量的综合分析。
一种模拟层压裂隙支撑输送实验方法

[发明专利]一种岩体裂隙面强度影响支撑剂嵌入与运移试验方法-CN202310342882.9在审
发明人： 刘义鑫;王刚;许传华;倪冠华;刘震;黄启铭;柳雷;王振洋 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种岩体裂隙面强度影响支撑剂嵌入与运移试验方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行压裂；S4：完成压裂；S5：重复试验。通过更换不同材质的裂隙板，实现裂隙面与岩层强度的改变，使其能模拟不同强度岩层裂隙的支撑剂裂隙渗流试验，从而能观察不同强度岩层在水力加砂压裂过程中及压裂后支撑剂嵌入与运移规律，为进一步的压裂施工作业提供可靠的理论及实验依据。
一种裂隙强度影响支撑嵌入试验方法

[发明专利]一种预应力下支撑剂裂隙渗流模拟试验装置-CN202310336529.X在审
发明人： 刘义鑫;王刚;程卫民;柳雷;倪冠华;刘震;黄启铭;王振洋;孙路路 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种预应力下支撑剂裂隙渗流模拟试验装置，包括注入组件、裂隙组件和固定组件，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度；所述裂隙组件包括上下相对设置的上裂隙板和下裂隙板，所述上裂隙板和下裂隙板的左端前后延伸设置有用于支撑剂注入的缺口，所述上裂隙板能上下移动，且在上裂隙板上加载有来自固定组件的预应力，所述下裂隙板能左右移动，且在下裂隙板上加载有来着固定组件的切应力。不仅能模拟带有支撑剂的压裂液在移动时裂隙的应力变化，还能实现不同裂隙倾角的模拟，从而能真实地模拟带有支撑剂的压裂液在裂隙中渗流的情况。
一种预应力支撑裂隙渗流模拟试验装置

[发明专利]一种变支撑剂粒径暂堵与支撑协同压裂方法-CN202310342952.0在审
发明人：王刚;刘义鑫;程卫民;倪冠华;黄启铭;王振洋;刘震;杨赫 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种变支撑剂粒径暂堵与支撑协同压裂方法，包括主要由注入组件、裂隙组件和固定组件组成的试验装置，所述注入组件用于将带有支撑剂的压裂液注入到裂隙组件内，所述固定组件不仅能实现裂隙组件的支撑固定，还能调整裂隙组件的倾斜角度；还包括以下步骤：S1：试验准备；S2：载荷施加；S3：进行一次压裂；S4：进行二次压裂；S5：重复试验。通过试验能得到不同粒径的支撑剂在按照不同顺序注入到缝隙后，支撑剂会在裂隙中形成多孔介质结构，对裂隙存在暂堵或支撑的效果，当将得到暂堵效果时的支撑剂粒径顺序，用在水力裂缝的转向压裂中，能取消暂堵剂的使用，从而降低对目标地层的污染，减少生产投入。
一种支撑粒径协同方法

[发明专利]一种岩体裂隙气液两相渗流实验装置和方法-CN202010341312.4有效
发明人：黄启铭;程卫民;王刚;孙路路;刘义鑫 -专利权人：山东科技大学
申请日： 2020-04-27 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G01N13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种岩体裂隙气液两相渗流实验装置和方法，涉及岩土工程技术领域，实验装置包括：气液预混部分，二氧化碳气体与清水在气液混合箱中完成预混过程；渗流部分，将两块岩样板胶结固定在渗流实验盒的内部，两块岩样板之间的缝隙模拟煤体裂隙，并作为渗流实验中气液混合流体流经的通道；监测控制部分，用于对渗流实验时时监测和控制。本发明的有益效果是，通过高压低温条件下，预先将二氧化碳气体溶解于清水中，之后再通过升温降压，使二氧化碳在水中凝聚成气泡并均匀分布，再结合气液混合流动形态实时显微观测的方法，为岩体裂隙中气液两相渗流的研究提供硬件基础。
一种裂隙两相渗流实验装置方法

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