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[发明专利]一种便携式煤层钻孔膨胀致裂增透装置及方法-CN202210650064.0有效
发明人：张嘉勇;左晨曦;崔啸;巩学敏;苏霈洋;张瑶;邱艳兵 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种便携式煤层钻孔膨胀致裂增透装置及方法，包括多个依次连接的壳体，壳体内部设置有进水管道和混合单元，所述混合单元设置有水流层和膨胀材料固体层，所述进水管道通过空心注水针连接水箱，所述水箱设置有控制箱、电磁阀、流量计、软管、操作面板、启动开关。本发明通过水箱和空心注水针将定量的水剂注入壳体的膨胀材料固体层，利用水流层结构完成均匀混合，将该装置依次推送至煤层钻孔中，膨胀材料水化后产生静态膨胀应力促使煤层产生裂隙，从而提高煤层透气性，解决了井下膨胀材料不易储存、搅拌、填孔效率低等问题，有效保障了煤层钻孔膨胀致裂施工效率和致裂效果。
一种便携式煤层钻孔膨胀致裂增透装置方法

[发明专利]一种基于膨胀剂的二次封孔测压装置-CN201610911800.8有效
发明人：张嘉勇;巩学敏;周凤增;王凯;郑庆学;吕志强;周宝生;孙胜;崔啸 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2016-10-17 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： E21B33/12 文献下载
摘要：一种基于膨胀剂的二次封孔测压装置，采用高压独立水囊，封孔时注水承压。拆卸设备时防水卸压，可回收设备。高压独立膨胀囊两端翻折部分配合限位链、限位板进行两端封孔，形成独立环形注浆腔的一次性两端封孔固定，在灌注泥浆进行初次封孔后，向高压膨胀胶囊内注水，膨胀剂遇水膨胀，装置两端封孔效果得到进一步提高，高压独立膨胀囊垂直轴向发生形变，提供泥浆二次封孔的应力，将泥浆压入围岩裂隙，完成二次封孔。
一种基于膨胀二次封孔测压装置

[发明专利]一种利用硫酸钠增浓精制海水的方法-CN202010829360.8有效
发明人： 巩学敏;王秉钧;王岭;李全昶;张春娜;李良玉 -专利权人：华北理工大学;唐山三友化工股份有限公司
申请日： 2020-08-18 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： C02F1/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种利用硫酸钠增浓精制海水的方法，将硫酸钠加入精制海水中，组成混合体系，使混合体系符合在操作温度时，处于NaCl‑Na2SO4‑H2O三元体系相图的Na2SO4·10H2O结晶区内，然后在操作温度下，恒温搅拌反应使混合体系中的Na2SO4·10H2O结晶析出，分离出Na2SO4·10H2O结晶固相，剩余母液为增浓后的浓海水。本方法利用水合物法能从原理上避免海水淡化过程中的结垢、污染等问题，无机盐水合物法具有低耗能、化学性质稳定、无毒害、无爆炸危险、廉价易得等优点。本发明以硫酸钠为水合剂，使其加入精制海水中形成水合物Na2SO4·10H2O，可将精制海水中NaCl浓度增浓至接近一定温度的NaCl饱和溶液状态，具有生产工艺简单，设备要求低，安全节能的特点。
一种利用硫酸钠精制海水方法

[发明专利]一种自动旋进式高压水破煤冲孔方法-CN201610911839.X有效
发明人：张嘉勇;巩学敏;郭立稳;郑庆学;周凤增;郭达;武建国;关联合;张新双 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2016-10-17 - 公布日： 2018-07-31 - 主分类号： E21B7/18 文献下载
摘要：一种自动旋进式高压水破煤冲孔方法，采用偏心式枪头，可增大冲孔孔径，解决流量小、压力小、枪头口径小的设备冲孔孔径小的问题。枪头前端设有截齿，可在旋转时破碎坚硬煤矸石，起到扩孔、增大冲孔深度的作用。旋进螺旋空心管的螺旋面可为冲击破碎的煤泥水提供排出通道，增大煤泥水排量，提高冲孔效率。螺旋面缩小了水体与钻孔壁的距离，利于具有残余压力的水破碎钻孔壁，从而达到扩孔的目的。旋进螺旋空心管与旋进扣、平稳轨道、四轮机车、液压马达的大螺旋式前进后退方式，实现了冲孔智能化，增大了单一部件的作用单元，便于井下拆卸运输。采用视频监控配合远程控制，真正意义上实现了工作面无人操作，实现了安全生产。
一种自动旋进式高压水破煤冲孔方法

[发明专利]一种自动旋进式高压水破煤冲孔装置-CN201610911799.9有效
发明人：张嘉勇;巩学敏;郭立稳;郑庆学;周凤增;许慎;陈建;崔啸;李阳;庞飞 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2016-10-17 - 公布日： 2018-07-31 - 主分类号： E21B7/18 文献下载
摘要：一种自动旋进式高压水破煤冲孔装置，采用偏心式枪头，可增大冲孔孔径，解决流量小、压力小、枪头口径小的设备冲孔孔径小的问题。枪头前端设有截齿，可在旋转时破碎坚硬煤矸石，起到扩孔、增大冲孔深度的作用。旋进螺旋空心管的螺旋面可为冲击破碎的煤泥水提供排出通道，增大煤泥水排量，提高冲孔效率。螺旋面缩小了水体与钻孔壁的距离，利于具有残余压力的水破碎钻孔壁，从而达到扩孔的目的。旋进螺旋空心管与旋进扣、平稳轨道、四轮机车、液压马达的大螺旋式前进后退方式，实现了冲孔智能化，增大了单一部件的作用单元，便于井下拆卸运输。采用视频监控配合远程控制，真正意义上实现了工作面无人操作，实现了安全生产。
一种自动旋进式高压水破煤冲孔装置

[发明专利]一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法-CN201610911837.0有效
发明人：张嘉勇;巩学敏;周凤增;王凯;郑庆学;吕志强;郭达;武建国;周宝生;孙胜 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2016-10-17 - 公布日： 2018-07-27 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：一种基于膨胀剂的瓦斯抽采二次封孔方法，通过胶囊固有形状配合膨胀剂充填和高压独立水囊支撑围成初步封孔的环形空腔，然后注入黄泥浆进行初步封孔。待抽采一段时间后，通过向膨胀剂中加水，使其膨胀，提供垂直轴向的压力，挤压黄泥浆封堵裂隙进行二次封孔。此方法操作简单、封孔效率高、封孔效果好。可为瓦斯抽采二次封孔提供方法支撑。
一种基于膨胀瓦斯二次方法

[发明专利]一种用于过滤生活用水的絮凝过滤器-CN201710883867.X在审
发明人：俞强;王昊;韩超;李佳欣;巩学敏;李良玉;魏瑞霞;王曦哲 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2017-09-26 - 公布日： 2018-01-16 - 主分类号： C02F9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于过滤生活用水的絮凝过滤器，包括箱体，箱体内通过隔板分割成絮凝腔以及过滤腔，絮凝腔内固定安装有一个水力旋流器，水力旋流器的溢流口连接一根长管，箱体的底部在与长管的相应处固定安装一个呈三角形的反射锥，反射锥与长管同轴，絮凝腔的上部横向安装一个穿孔板Ⅰ，隔板在高于穿孔板Ⅰ的位置处开设有砂滤进水口，过滤腔内设有滤砂层，滤砂层在靠近隔板的一侧设有双层铁丝网，滤砂层的另一侧安装有穿孔板Ⅱ，并通过出水管与外界相通。本发明通过絮凝以及过滤的双重操作，达到净化井水的目的，使井水达到饮用级别，保证了井水的引用安全，而且本发明体积小，结构紧凑，工作耗能低，并且易于移动。
一种用于过滤生活用水絮凝过滤器

[发明专利]一种布袋除尘器-CN201710854815.X在审
发明人：俞强;李良玉;刘玮;巩学敏 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2017-09-20 - 公布日： 2017-12-15 - 主分类号： B01D46/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种布袋除尘器，包括壳体，壳体内腔分成上腔体以及下腔体，下腔体内均匀设有若干滤袋，下腔体的一侧设有进风口，上腔体的侧面设有出风口，下腔体内还设有清灰装置，清灰装置包括升降板，升降板在与滤袋相应位置处设有用于滤袋穿过的通孔，通孔的直径大于滤袋膨胀后的直径，通孔的圆周处通过连接件安装有一圈毛刷，毛刷的刷毛与滤袋的外表面接触；上腔体内还固定分布有若干气嘴，气嘴分别位于滤袋的上方，并且气嘴对着滤袋的袋口，气嘴的数量与滤袋的数量一致，本发明采用毛刷与滤袋直接接触的方式来清理滤袋表面附着的积灰，不仅清灰效果好，而且还避免了振动，也能避免损伤滤袋，从而提高除尘器的使用寿命。
一种布袋除尘器

[发明专利]一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试装置-CN201510486292.9有效
发明人：张嘉勇;巩学敏;杨忠东;常文杰;武建国;关联合;崔啸 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2015-08-10 - 公布日： 2017-09-29 - 主分类号： G01N19/00 文献下载
摘要：一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试装置，涉及煤矿瓦斯抽排技术领域。本发明的测试装置上设置有弹性膨胀罐和刚性膨胀罐，弹性膨胀罐和刚性膨胀罐设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器通过线缆与传感接受器相连接。本发明测试工艺简单、测试精度高及可重复使用，并且可以分别测量非损伤阶段和损伤阶段的膨胀压和反应温度。
一种测量膨胀材料温度测试装置

[实用新型]一种基于膨胀剂的二次封孔测压装置-CN201621127315.3有效
发明人： 巩学敏;张嘉勇;周凤增;王凯;郑庆学;吕志强;郭达;周宝生;孙胜;崔啸 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2016-10-17 - 公布日： 2017-04-05 - 主分类号： E21B33/12 文献下载
摘要：一种基于膨胀剂的二次封孔测压装置，采用高压独立水囊，封孔时注水承压。拆卸设备时防水卸压，可回收设备。高压独立膨胀囊两端翻折部分配合限位链、限位板进行两端封孔，形成独立环形注浆腔的一次性两端封孔固定，在灌注泥浆进行初次封孔后，向高压膨胀胶囊内注水，膨胀剂遇水膨胀，装置两端封孔效果得到进一步提高，高压独立膨胀囊垂直轴向发生形变，提供泥浆二次封孔的应力，将泥浆压入围岩裂隙，完成二次封孔。
一种基于膨胀二次封孔测压装置

[实用新型]一种测量膨胀材料自由膨胀率的测量装置-CN201621127383.X有效
发明人： 巩学敏;崔啸;张嘉勇;周凤增;王凯;郑庆学;武建国 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2016-10-17 - 公布日： 2017-04-05 - 主分类号： G01N25/16 文献下载
摘要：本实用新型涉及膨胀材料体积测量领域，提供一种测试工艺简单、测试精度高及可重复使用的测量膨胀材料自由膨胀率的测量装置。包括锥形测量筒、测量筒盖、密封胶圈、温度计、压力表、泄压阀、流量计、固定底座、固定支架、刻度组成；固定支架固定于固定底座上，锥形测量筒水平放置于固定支架内；锥形测量筒上部具有测量筒盖，两者通过螺母固定，锥形测量筒与测量筒盖之间设置有密封胶圈；测量筒盖上部螺纹连接有温度计、压力表、泄压阀，温度计、压力表和泄压阀均与锥形测量筒内部连通，泄压阀出口端连接有流量计；锥形测量筒外壁上具有刻度；锥形测量筒内部为圆锥形；锥形测量筒内部放置膨胀材料。
一种测量膨胀材料自由膨胀率装置

[发明专利]一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试方法-CN201510486293.3有效
发明人：张嘉勇;巩学敏;常文杰;杨忠东;郭达;关联合;崔啸 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2015-08-10 - 公布日： 2017-03-08 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：一种测量膨胀材料膨胀压与温度的测试方法，涉及煤矿瓦斯抽排技术领域。该测试方法包括以下步骤将带有压力传感器的螺纹盖拧在罐体内，保证密封严实；用液压泵对弹性膨胀罐的液压胶囊经行充压，将膨胀材料同时装入两个罐内，保证膨胀材料充满罐体；将压力传感器记录下的膨胀压的压力数值通过公式计算，得到膨胀材料膨胀压的大小。
一种测量膨胀材料温度测试方法

[发明专利]一种基于膨胀材料的瓦斯抽采方法-CN201510486199.8在审
发明人：张嘉勇;巩学敏;杨忠东;常文杰;周凤增;郭达;崔啸 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2015-08-10 - 公布日： 2015-12-02 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于膨胀材料的瓦斯抽采方法，包括对采煤工作面中的煤层进行钻孔，使用膨胀材料进行煤层压裂，再通过抽采钻孔进行瓦斯抽采。首先根据煤层的自由度及硬度，在煤层上布置膨胀钻孔和抽采钻孔；然后根据不同的煤层温度和膨胀材料的特性要求进行配比；再将煤层钻孔内的残余煤渣和水应用高压空气吹洗干净，按照一定比例间距充填膨胀钻孔；最后膨胀剂将煤层压裂后，通过膨胀钻孔对瓦斯进行抽采。该方法使用膨胀材料对煤层进行静态压裂，具有安全性高，易操作，成本低的特点，膨胀过程中不会发生震动、噪音、粉尘和有毒气体。适用于各种煤矿的瓦斯抽采，尤其适用于低透性矿井的瓦斯抽采的处理。
一种基于膨胀材料瓦斯方法

[发明专利]一种处理低透气性煤层瓦斯排放的方法-CN201510486291.4在审
发明人：张嘉勇;巩学敏;常文杰;杨忠东;周凤增;郭达;崔啸 -专利权人：华北理工大学
申请日： 2015-08-10 - 公布日： 2015-10-28 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种处理低透气性煤层瓦斯排放的方法，包括对采煤工作面中的煤层进行钻孔，使用钻孔膨胀剂进行煤层压裂，增加煤层透气性，排放瓦斯。首先根据煤层的自由度及硬度，在煤层上布置钻孔；然后根据不同的煤层温度和钻孔膨胀剂的特性要求进行配比；再将煤层钻孔内的残余煤渣和水应用高压空气吹洗干净，使用挤压或灌浆泵将膨胀剂压入孔内，钻孔膨胀剂反应后将煤层破碎；最后膨胀剂将煤层压裂后，煤层透气性增大，从而使得瓦斯浓度降低。
一种处理透气性煤层瓦斯排放方法

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