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[发明专利]煤矿火区环境参数快速定量监测装置-CN201210521917.7有效
发明人： 周福宝;宋小林;洪克宽;李建龙;李海鉴;宋国正;杨磊;胡胜勇;史波波 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-12-07 - 公布日： 2013-03-20 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿火区环境参数快速定量监测装置，该快速定量监测装置包括红外温度传感装置，红外温度传感装置后部连接有钻孔快速密封装置，红外温度传感装置后端连接有检测装置，软管一端与空心钢管后端相连，软管另一端与检测装置内的气室进口相连，钻孔快速密封装置的前固定端与套在空心钢管外面的花管后端相连，膨胀胶囊设在前固定端和后固定端之间，固定端内设有带固定轴的轴承，固定轴与空心钢管间通过外螺纹连接，旋转盘在后固定端后面通过外螺纹与空心钢管相连。适用于监测煤矿井下火区的温度及多种指标性气体的浓度，工艺简单，检测气体全面，监测参数可靠。
煤矿环境参数快速定量监测装置

[发明专利]矿用高效注氮防灭火系统-CN201210508049.9有效
发明人： 周福宝;李建龙;史波波;宋小林;李敬;张旭 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-12-03 - 公布日： 2013-02-20 - 主分类号： E21F5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种矿用高效注氮防灭火系统，该系统包括制冷机，制冷机的入口、液体入口和三通阀门的下端相连通，制冷机的出口通过阻化液管与雾化喷嘴的液体入口相连，三通阀门的入口与气体入口相连通，三通阀门的出口通过氮气管与雾化喷嘴的气体入口相连通，氮气管上连接有气体调压阀、气体流量计和气体压力表；雾化喷嘴与注氮管后端相连可以直接利用矿井现有的氮气管路、输水管路。占据空间小，可灵活移动，操作简单。能连续工作，并具有降温、惰化、阻化、雾化多重作用。能够将低温雾化氮气高效输送至防灭火区域深部，突破了常温氮气易随风逸散、降温效果有限、灭火周期长的技术瓶颈，具有广泛实用性。适用于煤矿井下防灭火。
高效注氮防灭火系统

[发明专利]一种用于瓦斯抽采钻井增产的系统及其方法-CN201210440200.X无效
发明人： 周福宝;刘应科;崔光磊;史波波 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-11-07 - 公布日： 2013-02-06 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于瓦斯抽采钻井增产的系统及其方法，属于矿井瓦斯抽采技术领域，其具体步骤是：a.通过注水系统间歇式向地面钻井中注入大量清水，完成后拆除注水系统；b.注水结束24h后,安装压气系统；c.向钻井内压入压力为0.5～1.5MPa的压缩空气，压入时间为30～60min；d.向钻井内压入压力为2.5～3.5MPa的压缩空气，压入时间为30～60min；e.循环重复步骤c和d，使压入压缩空气的总时间为5～10h;f.完成后，拆除压气系统，并将瓦斯抽采管连接到地面抽采系统，重新开始抽采瓦斯。有益效果是能有效地疏通裂隙带中的瓦斯流动通道，从而提高瓦斯抽采流量。
一种用于瓦斯钻井增产系统及其方法

[发明专利]一种松软煤层分步式钻护一体化系统及工艺-CN201210056441.4有效
发明人： 周福宝;高峰;刘春;王圣程;刘应科;庞叶青 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-03-06 - 公布日： 2012-10-24 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：一种松软煤层分步式钻护一体化系统及工艺，主要由空气压缩机、高压胶管、护孔钻机、机架、护孔钻杆、导向器和简易钻头等结构组成。首先采用普通钻杆和钻头钻孔，成孔后起钻；接着采用护孔钻杆配合简易钻头沿所成钻孔二次钻进，同时保持风力辅助排渣，钻到终孔点时护孔钻杆不退出，整体留在孔内，起到支撑孔壁和抽采瓦斯的作用；最后在瓦斯抽采完成后利用护孔钻机将护孔钻杆拉出、回收。本发明工艺独特，护孔管既能输送高压空气又能抽采瓦斯，排煤屑能力强，护孔管容易沿着钻孔前进，具有护孔管径大、护孔深度长的优点，能解决松软煤层护孔管直径小、送入距离短的问题。尤其适用于坚固性系数f值在0.3~0.8之间的松软高瓦斯煤层。
一种松软煤层分步式钻护一体化系统工艺

[发明专利]煤矿井下钻进监控系统-CN201210153402.6有效
发明人： 周福宝;宋小林;洪克宽;庞叶青 -专利权人： 周福宝
申请日： 2012-05-17 - 公布日： 2012-10-03 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿井下钻进监控系统，该煤矿井下钻进监控系统包括钻杆，钻杆中部设有U形凹槽，电子标签镶嵌在U形凹槽内，U形凹槽槽口处嵌入一层主要由氮化硅材料制成的保护罩，防爆阅读器内置有信号发射器、信号接收器、计时器、信号处理器及数据存储卡，防爆阅读器下面加有防振胶垫并通过螺栓连接在钻机卡槽上，防爆阅读器上面加有防尘玻璃罩。可用于各种钻机，不需要用液压油量对打钻进尺进行计算，测量准确，能够对钻进数据实时记录。可自动化监控钻进的工程量、时间。适用于自动化监控煤矿井下施工钻孔时的钻进尺度、钻进时间等参数，以检验钻孔施工工程量是否真实可靠，钻孔质量是否达到设计要求。
煤矿井下钻进监控系统

[发明专利]页岩气开采的气动脆裂法与设备-CN201210188794.X有效
发明人：高峰;谢和平;周福宝;鞠杨;谢凌志;刘应科;高亚楠;刘建锋;张茹 -专利权人：四川大学
申请日： 2012-06-08 - 公布日： 2012-09-26 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明所述页岩气开采的气动脆裂法，是对页岩岩层反复交替施加至少两种不同压力的高温压缩气体，直至页岩岩层形成裂隙结构为止，所述高温压缩气体的温度至少为80℃,其最大压力至少为25MPa，最小压力为最大压力的1/4～1/3。上述方法中，所述高温压缩气体优选高温压缩空气或高温压缩二氧化碳气体。当高温压缩气体为高温压缩空气时，其温度至少为150℃，其最大压力至少为45MPa；当高温压缩气体为高温压缩二氧化碳气体时，其温度至少为80℃，其最大压力至少为25MPa。
页岩开采气动脆裂法设备

[发明专利]单一厚煤层区域增透提高瓦斯抽采率的方法-CN201210165878.1有效
发明人： 周福宝;高峰;王圣程;刘春;刘应科 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-05-25 - 公布日： 2012-09-19 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：单一厚煤层区域增透提高瓦斯抽采率的方法，属于提高瓦斯抽采率的方法。煤层工作面巷道掘进过程中，施工顺层瓦斯抽采钻孔，施工完毕后将护孔管送入瓦斯抽采钻孔内并进行密封，抽采煤体瓦斯；当巷道掘进长度不少于50m时，每隔0.3m～0.5m煤柱，用螺旋钻采煤机在煤层底部沿倾向进行钻采，形成宽度为1.0m～1.5m、高度为煤层厚度0.1～0.2倍的钻采孔；钻采孔形成后，煤体自下而上出现弯曲下沉，产生大量的裂隙，煤体透气性系数平均提高120倍以上，瓦斯抽采钻孔流量平均增加10倍以上，平均瓦斯抽采浓度大于55%。用采矿的方法实现高瓦斯低透气性单一厚煤层区域卸压，增透范围广，增透效果好，煤层瓦斯抽采率提高60%以上，具有广泛的实用性。
单一煤层区域提高瓦斯抽采率方法

[发明专利]一种检验瓦斯抽采钻孔密封质量的方法及设备-CN201210165896.X有效
发明人： 周福宝;高峰;王圣程;刘春;刘应科 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-05-25 - 公布日： 2012-09-19 - 主分类号： G01M3/26 文献下载
摘要：一种检验瓦斯抽采钻孔密封质量的方法及设备，属于检验钻孔密封质量的方法及设备。将压风系统通过检验瓦斯抽采钻孔的设备与已密封的瓦斯抽采钻孔中的抽采管相连，压风系统通过检验瓦斯抽采钻孔的设备和抽采管向瓦斯抽采钻孔内充入初始压力为0.2MPa～0.4MPa、初始流量不小于20m3/h的气体，当流量计和第二压力表的示数稳定持续时间不少于2min，说明进出瓦斯抽采钻孔的气体处于动态平衡，即钻孔密封段内外的压差已经确定。第二压力表的示数值大于或者等于0.05MPa，则瓦斯抽采钻孔密封质量合格。该方法及设备简单，检验一个瓦斯抽采钻孔密封质量仅需10min～15min，操作方便，快捷高效，且不破坏钻孔密封结构本身，具有广泛的实用性。
一种检验瓦斯钻孔密封质量方法设备

[发明专利]一种松软煤层瓦斯抽采孔阶梯式护孔管的管身结构-CN201210103061.1有效
发明人： 周福宝;高峰;刘春;王圣程;刘应科;肖翔 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-04-10 - 公布日： 2012-08-01 - 主分类号： E21B17/00 文献下载
摘要：一种松软煤层瓦斯抽采孔阶梯式护孔管的管身结构，属于护孔管。该护孔管从前端到末端由多组管顺序连接；不同组管的直径不同，从护孔管前端到末端每组管的直径依次减小，不同组相邻的两根管通过变径管接连接；护孔管整体轮廓为直径渐变的阶梯式结构；同一组管的管直径相等，每根管长度相等；最前端的一组管的管壁上不设筛孔，其余组管的管壁上均设筛孔，同一组管上的筛孔孔径相同；每组筛孔的数量由前端到末端依次减少；每组筛孔的直径由前端到末端依次减小，最小直径为4mm，最大直径为10mm；筛孔外缠绕有纱布。优点：结构简单，护孔管整体挠度大，不易卡阻，更容易送入偏斜钻孔，护孔长度长，同时瓦斯抽采效率高，适用于松软易塌孔煤层的瓦斯抽采孔。
一种松软煤层瓦斯抽采孔阶梯式护孔管结构

[发明专利]一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法及装置-CN201210103060.7有效
发明人： 周福宝;高峰;刘春;王圣程;刘应科;肖翔 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-04-10 - 公布日： 2012-07-18 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管的送入方法，护孔管送入钻孔前采用环氧树脂胶将护孔管的筛孔充填，在护孔管送入钻孔的过程中同时向护孔管内压入一定压力的空气，空气通过护孔管顶端的排气孔流入钻孔中，高速气流将煤屑沿着护孔管和钻孔孔壁间隙排出孔口。护孔管送入孔底后向护孔管内孔注入环氧树脂胶溶解剂，将筛孔溶通以抽采瓦斯。本发明方法操作方便，能够克服瓦斯抽采孔中残留煤屑和局部塌孔使护孔管难送入钻孔的问题，且具有护孔管送入距离长的优点，从而保证松软煤层瓦斯抽采浓度大、流量高，尤其适用于容易塌孔的软煤和极软煤层。
一种松软煤层瓦斯抽采孔护孔管送入方法装置

[发明专利]松软煤层瓦斯抽采钻孔协同式钻护一体化系统及工艺-CN201210056522.4有效
发明人： 周福宝;高峰;刘春;王圣程;刘应科;庞叶青 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-03-06 - 公布日： 2012-07-18 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：一种松软煤层瓦斯抽采孔协同式钻护一体化系统，属于松软煤层协同式钻护系统及工艺。主要由控制台、液压泵站、空气压缩机、给进装置、钻杆、护孔管和钻头等结构组成。护孔管位于钻杆内部，和钻杆同步连接，协同钻进。钻孔有多深护孔管就能到达多远。最后护孔管穿过钻头，钻杆退出而护孔管留在孔内，起到支护孔壁和抽采瓦斯的作用。此系统及工艺操作方便，护孔管和钻杆协同钻护，护孔管容易留在钻孔，能克服严重塌孔护孔管难送入钻孔的问题，且护孔深度长，能更有效地支护孔壁，防止变形、坍塌，从而保证松软煤层瓦斯抽采浓度大、流量高，尤其适用于坚固性系数f值小于0.3的极软煤层。
松软煤层瓦斯钻孔协同式钻护一体化系统工艺

[发明专利]模拟固相颗粒封堵煤（岩）裂隙的实验系统-CN201210029891.4有效
发明人： 周福宝;胡胜勇;刘春;宋小林;刘应科;赵册;王圣程;范彦明;崔光磊;杨磊 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-02-10 - 公布日： 2012-07-18 - 主分类号： E21B47/005 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟固相颗粒封堵煤（岩）裂隙的实验系统，该系统二次封孔装置的进气端依次连接有Ⅰ控制阀、调压阀、气体流量计、Ⅱ控制阀和空气压缩机；二次封孔装置的出料端依次连接有Ⅲ控制阀和裂隙平台，二次封孔装置位于电子秤上面。本发明操作简单，数据采集科学、准确，能直接观察裂隙中颗粒的运移及封堵情况，很好地模拟了颗粒封堵钻孔周边裂隙的过程，通过该实验系统模拟颗粒封堵裂隙过程中电子秤、气体流量计和调压阀的数据，可确定二次封孔技术的关键工艺参数，通过实验现象总结固相颗粒在裂隙中的运移规律，并结合实验数据予以分析解释。适用于井下瓦斯抽采工程中模拟颗粒封堵钻孔周边裂隙的实验。
模拟颗粒封堵裂隙实验系统

[发明专利]一种温压惰性气体增加煤体透气性的系统-CN201210056597.2有效
发明人： 周福宝;高峰;王圣程;刘春;刘应科;崔光磊 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-03-06 - 公布日： 2012-07-11 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：一种温压惰性气体增加煤体透气性的系统，属于增加煤体透气性的系统。制氮机通过管路连接气源罐，管路上依次设有第一控制阀和第一逆止阀；气源罐位于增温设备水中，气源罐出气口通过管路依次连接第一智能球阀、第二逆止阀、气动增压机、第三智能球阀、压力传感器和第二控制阀；控制器通过数据线与温度传感器、第一智能球阀、第二智能球阀、第三智能球阀和压力传感器连接。气源罐对氮气进行存储，增温设备对惰性气体的增温，增温过程中产生的水蒸气驱动气动增压机对惰性气体进行增压；在控制器对智能球阀的控制下，温压惰性气体进入钻孔进行压裂、增透。操作简单，安全可靠，实现增温、增压一体化，增透效果好，大幅度提高了瓦斯抽采量和抽采效率。
一种惰性气体增加透气性系统

[发明专利]液氮井下直注式防灭火装置-CN201210026876.4有效
发明人： 周福宝;王俭;史波波;严永胜;李玉民;周光华;洪克宽;马灵军 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-02-08 - 公布日： 2012-07-11 - 主分类号： E21F5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种液氮井下直注式防灭火装置，该装置液氮罐上端连接有进液控制阀，缓冲罐顺序通过缓冲罐氮气出口控制阀、上单向阀、氮气回流管和液氮罐氮气入口控制阀与液氮罐上端相连，液氮罐下端顺序通过液氮罐出液控制阀、下单向阀、绝热管和缓冲罐进液控制阀与缓冲罐下端相连，缓冲罐下端顺序通过漏斗状汇流口、缓冲罐出液控制阀与钻孔管相连。该装置可使得灭火效率提高30%以上，火区治理时间缩短20%以上，可在煤矿井下轨道车的牵引下抵达密闭墙边，进行移动式灭火，灵活方便、灭火迅速、安全环保，尤其适用于煤层自燃火灾的高效率防治。
液氮井下直注式防灭火装置

[发明专利]地面直注式液氮防灭火系统-CN201210026879.8有效
发明人： 周福宝;史波波;王俭;严永胜;邵和;周光华;李玉民;马灵军 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2012-02-08 - 公布日： 2012-07-11 - 主分类号： E21F5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种地面直注式液氮防灭火系统，该系统液氮槽罐车的出口与往复式低温液体泵的进口相连，往复式低温液体泵的出口与缓冲罐上部的进液口相连，缓冲罐下部的出液口与真空低温绝热管相连，真空低温绝热管与注氮管和氮气输送管相连，缓冲罐上端排气口连接有氮气输送管，缓冲罐上部为单层外壳，缓冲罐上端连接有泄压阀。解决了液氮汽化后的气液两相分离和避免注氮管堵塞的关键技术问题。结构简单，便于安装，安全可靠，有效避免了注液氮过程中出现的气塞、间歇泉等现象，较传统直接灌注液氮的工艺，液氮的灌注效率提高20%以上。尤其适用于浅埋深煤矿井下采空区隐蔽火源的防灭火。
地面直注式液氮灭火系统