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[实用新型]一种适用于煤矿井下水平定向钻的便携式钻井液净化装置-CN202321317304.1有效
发明人： 李称心;李彦明;叶强波;徐树斌;郭昆明;李克松;孙利海;潘小叶;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： E21B21/06 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种适用于煤矿井下水平定向钻的便携式钻井液净化装置，属于钻井液净化设备技术领域，包括中转箱、双层振动筛和支架，支架上安装有旋流分离器；双层振动筛的上层筛网为细筛网，下层筛网为粗筛网；中转箱内安装有出液口与旋流分离器进液口连通的供液泵，旋流分离器的出渣口与上层筛网的进料口连通。本实用新型解决了现有利用自然沉淀方式处理钻井液存在的分离效率低、效果差、精度低以及造成大量水资源和钻井液浪费的问题，且采用可拆卸结构，拆装方便快捷，在空间狭小、无法吊装的煤矿井下，现场工人只需人工手抬肩扛，就能方便地实现整套装置的组装，搬运灵活。
一种适用于煤矿井下水平定向便携式钻井净化装置

[发明专利]一种煤矿井下保压取样装置及使用方法-CN202210638401.4有效
发明人：潘小叶;李彦明;郭昆明;徐树斌;孙利海;李克松;李称心;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： E21B25/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿井下保压取样装置及使用方法，包括依次固定连接的油缸套、外管和外钻头，油缸套、外管和外钻头形成的内腔中设置有固定连接的内筒座和取样内筒，油缸套内油缸一端固定剪切环，油缸另一端通过限位螺母固定于内筒座上；内筒座远离取样内筒的一端套设有活塞，外管内壁的台肩上固定安装有销钉座，销钉座内设置有用于固定活塞的销钉；内筒座、取样内筒与外管之间布置有流体环腔，取样内筒内设置有与外钻头连接的内钻头，取样内筒取满样时，接入水并调至高压，高压水推动油缸活塞，销钉被剪断，取样内筒被活塞拉动位移，取样内筒闭合，负压通道同时闭合，取样内腔完全封闭保压，提钻，提出取样装置，接入解析仪器软管，完成煤样解析。
一种煤矿井下取样装置使用方法

[发明专利]一种煤矿井下复杂构造地层定点注浆封固方法-CN202210706334.5有效
发明人：孙利海;李彦明;潘小叶;徐树斌;李称心;李克松;郭昆明;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-06-21 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿井下复杂构造地层定点注浆封固方法，属于煤矿机械领域，包括以下步骤：S1：装配封隔装置：将由安全接头、胶塞座、压差滑套、封隔器及坐封滑套顺次组装的放至预定孔段；S2：封隔装置坐封：泵入高压清水驱动封隔器张开完成封隔装置与钻孔壁之间环形区域的封固；S3：注浆作业：通过封隔装置开设的注浆通道注入；S4：清洗注浆材料：投放胶塞清洗注浆材料；S5：退钻：不同孔深配置的加固材料侯凝时间内，退出钻具；依次通过封隔装置坐封、注浆作业、清洗注浆材料、退钻，提高了注浆压力、注浆效果以及注浆效率，稳定性好、安全性高，能保证定点注浆加固。
一种煤矿井下复杂构造地层定点注浆封固方法

[发明专利]一种用于煤矿井的微泡钻孔液及其循环利用方法和系统-CN202310610966.6在审
发明人： 李称心;李彦明;叶强波;徐树斌;郭昆明;李克松;孙利海;潘小叶;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： C09K8/38 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于煤矿井的微泡钻孔液及其循环利用方法和系统，属于煤矿钻井技术领域。微泡钻孔液采用起泡剂、稳泡剂、降滤试剂复配的水溶液，起泡剂为阴阳离子起泡剂或由阴离子起泡剂与阴阳离子起泡剂复配而成，微泡钻孔液的泡沫半衰期满足在循环周期内完成自然消泡，微泡钻孔液返出井口后，对其进行过滤以去除煤渣、岩屑，然后向过滤后的微泡沫钻孔液添加起泡剂以使微泡沫钻孔液恢复发泡能力，然后将恢复发泡能力的微泡沫钻孔液进行发泡，待微泡钻孔液的发泡体积和半衰期调整合适后，注入井内进行循环利用，实现了微泡钻孔液的循环利用，降低了钻孔液的成本，减少了对环境的污染，且操作方便。
一种用于煤矿钻孔及其循环利用方法系统

[发明专利]一种煤矿井下钻孔施工用压力传导式四通防喷装置-CN202310340729.2在审
发明人：李彦明;潘小叶;孙利海;李克松;徐树斌;郭昆明;杜坤;李称心 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： E21B33/06 文献下载
摘要：本发明属于煤矿领域，涉及一种煤矿井下钻孔施工用压力传导式四通防喷装置，包括四通主壳体，四通主壳体包括第一法兰、封隔机构管体、大肚空间、过渡管及第二法兰，封隔机构管体内还分别设置有第一道封隔体与第二道封隔体；本发明针对现有孔口放喷四通密封不严，造成高压瓦斯泄漏的问题，利用设计的压力传导机构，将喷出的瓦斯直接作用在机构上，进而提高机构对密封组件的联动控制，实现密封组件对钻杆的压实；同时，孔内喷出的瓦斯压力越大，作用在传导机构上的力越大，密封组件的封闭效果越好，最终解决高压瓦斯气体通过钻杆与四通环空外泄的问题。
一种煤矿井下钻孔施工压力传导四通装置

[发明专利]煤矿井下复杂地层钻孔用弹性钢箍护孔工艺及配套装备-CN202310095690.2在审
发明人：潘小叶;李彦明;孙利海;徐树斌;李克松;郭昆明;李称心;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-02-08 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： E21B23/01 文献下载
摘要：本发明属于煤矿领域，涉及煤矿井下复杂地层钻孔用弹性钢箍护孔工艺及配套装备，钻孔施工钻遇复杂地层时，退钻，连接护孔装置等设备送入复杂地层孔段，释放弹性开口钢箍，钻具旋转运动扩展弹性钢箍，直至可回拉挤压钢箍装置，并通过水压展开挤压钢箍装置把弹性钢箍压入孔壁，实现密集弹性钢箍嵌入孔壁层护孔，防止孔壁破碎煤岩块或断层错位等阻孔，再退出卸掉护孔设备，再以常规的钻具设备钻进复杂地层，继续向前钻进，直至钻遇下一段碎软地层时，采用类似的作业方式完成复杂地层穿越，直至完孔；在使用过程中护孔效果好、稳定性强、安全性高、无污染、工艺简单、成本低廉，能较好保证定点护孔效果。
煤矿井下复杂地层钻孔弹性钢箍工艺配套装备

[发明专利]一种尖晶石氧化物钴酸镍的制备方法-CN202211505667.8在审
发明人：黄红霞;魏晨辉;王华玲;李称心;吴世龙;刘涛;吴永昊 -专利权人：桂林理工大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： C01G53/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种尖晶石氧化物钴酸镍的制备方法，其特征具体步骤为：称取化学计量比的Ni(NO3)2·6H2O和Co(NO3)3·6H2O，使用去离子水和无水乙醇混合溶解后，向混合溶液中加入一定量的六亚甲基四胺，并搅拌15min。然后将溶液转移至反应釜中，在烘箱中分别加热至70℃、90℃、110℃并保持10h，自然冷却至室温。随后用去离子水和无水乙醇分别清洗绿色沉淀物1至3次，通过离心收集洗涤好的产物，在60℃真空干燥箱中干燥12h。最终将干燥好的样品置于马弗炉中，升温至350℃煅烧2h，待炉中样品自然冷却至室温，即得片状的尖晶石氧化物NiCo2O4。先研究出最佳的水热温度，然后在此基础上探究出最佳的煅烧温度。
一种尖晶石氧化物钴酸镍制备方法

[发明专利]一种利用铁掺杂二氧化锰表面改性尖晶石氧化物的方法-CN202211514591.5在审
发明人：黄红霞;魏晨辉;王华玲;李称心;吴世龙;刘涛;吴永昊 -专利权人：桂林理工大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-02-21 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用Fe‑MnO2对尖晶石NiCo2O4进行改性的方法。采用化学沉淀法制备Fe‑MnO2：首先在30mL去离子水中加入3g乙酸锰并搅拌10min，随后再加入0.18g硝酸铁与之混合均匀，得到溶液A；然后将3g KMnO4完全溶于50mLH2O中，得到溶液B。接着，将溶液B加入溶液A中，搅拌，洗涤，干燥。最后将其在500℃下退火3h得到铁掺杂二氧化锰。按照1:2的摩尔比称取Ni(NO3)2·6H2O和Co(NO3)3·6H2O，使用40mLH2O和20mL无水乙醇混合溶液溶解，然后在加入一定量的六亚甲基四胺，并搅拌15min。然后将溶液转移至反应釜中进行反应。随后洗涤、离心、干燥，最终将干燥好的样品置于马弗炉进行煅烧，即得片状的尖晶石氧化物NiCo2O4。Fe‑MnO2按10％～30％与NiCo2O4按90％～70％质量比例均匀混合，二者比例之和为100％，制得Fe‑MnO2改性的尖晶石氧化物NiCo2O4。
一种利用掺杂二氧化锰表面改性尖晶石氧化物方法

[发明专利]一种利用CZIF-67改性尖晶石氧化物钴酸镍的方法-CN202211237301.7在审
发明人：黄红霞;王华玲;魏晨辉;吴世龙;李称心;刘涛;吴永昊 -专利权人：桂林理工大学
申请日： 2022-10-09 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： C01G53/00 文献下载
摘要：一种利用CZIF‑67对尖晶石NiCo2O4进行改性的方法。称取5mmol的六水合硝酸钴与20mmol的2‑甲基咪唑(2‑MIM)分别溶解于100mL甲醇，用磁力搅拌器搅拌15min。然后在剧烈搅拌下将2‑MIM溶液快速倒入Co(NO3)2·6H2O溶液中，将混合溶液搅拌30min使其分散均匀。室温下静置陈化24h，用甲醇离心洗涤数次后得到紫色固体，最终将样品放置在80℃真空干燥箱中干燥6h，即为ZIF‑67。将制备好的ZIF‑67置于管式炉中，氩气氛围下，以5℃/min的升温速率加热至800℃并保温3h，待自然冷却至室温后，收集黑色粉末用研钵研磨均匀即为ZIF‑67的衍生物Co‑N掺杂碳，标记为CZIF‑67。将上述制备的CZIF‑67按5％～15％与采用溶胶‑凝胶法制备的NiCo2O4按95％～85％的质量比例进行均匀混合，二者比例之和为100％，制得CZIF‑67改性的尖晶石NiCo2O4。
一种利用 czif 67 改性尖晶石氧化物钴酸镍方法

[发明专利]一种利用Co/N-CNT提高尖晶石型氧化物催化性能的方法-CN202211231200.9在审
发明人：黄红霞;王华玲;魏晨辉;李称心;吴世龙;刘涛;吴永昊 -专利权人：桂林理工大学
申请日： 2022-10-09 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： H01M4/86 文献下载
摘要：一种利用Co/N‑CNT对尖晶石氧化物Ni0.6Zn0.4Co2O4进行改性的方法。称取5mmol的六水合硝酸钴与20mmol的2‑甲基咪唑(2‑MIM)分别溶解于100mL甲醇，搅拌15min后，在剧烈搅拌下将2‑MIM溶液快速倒入Co(NO3)2·6H2O溶液中，搅拌30min使其分散均匀，室温下静置陈化24h，用甲醇离心洗涤得到紫色固体，置于80℃真空干燥箱中干燥6h，即为ZIF‑67。分别称取质量比为1:5的ZIF‑67和三聚氰胺，将两者研磨均匀后，氮气氛围下，先以3℃/min的升温速率升温至500℃，保持30min，然后以1℃/min的升温速率升至750℃，保温2h，待炉内温度自然冷却至室温，收集黑色产物Co/N‑CNT。采用溶胶‑凝胶法制备片状的尖晶石氧化物Ni0.6Zn0.4Co2O4。将Co/N‑CNT按5％～15％与尖晶石Ni0.6Zn0.4Co2O4按95％～85％的质量比例进行均匀混合，二者比例之和为100％，制得Co/N‑CNT改性的Ni0.6Zn0.4Co2O4。
一种利用 co cnt 提高尖晶石氧化物催化性能方法

[发明专利]一种多点煤层瓦斯参数随钻测定装置及方法-CN202211129201.2在审
发明人：潘小叶;徐树斌;李彦明;李克松;孙丽海;李称心;郭昆明;杜坤;李淑健 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-09-16 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： E21B49/08 文献下载
摘要：本发明属于煤矿安全领域领域，涉及一种多点煤层瓦斯参数随钻测定装置及方法，将其安装在孔底钻头附近，当钻进至设计取样深度后，利用高压水启动测定装置，测定装置开启过程中，高压水对取样腔进行冲洗，继续向前钻进，部分环空返渣进入取样腔，减小水压，取样腔关闭形成密封腔，利用压力传感器测定腔体内的瓦斯解析压力，并将数据存储于内置存储卡上或通过信号发射装置及时传输到孔口终端。当钻至后续取样深度时，重复进行上述操作。采用方案中的瓦斯参数测定装置，一方面减少了煤样的暴露时间，提升了测量精度；另一方面减少了现有深孔密闭取样工艺中重复送钻产生的工作量，提高了作业效率。
一种多点煤层瓦斯参数测定装置方法

[发明专利]一种煤矿井下复杂地层注浆用高强度速凝材料及其制备方法和应用-CN202211273833.6在审
发明人：李彦明;李明;孙利海;李称心;张治豪;徐树斌;潘小叶;刘罡;李克松;郭昆明;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司;西南石油大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： C04B28/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿井下复杂地层注浆用高强度速凝材料及其制备方法和应用，属于煤矿钻探技术领域。该材料按重量份计，包括如下组分：30‑150份铝酸盐水泥、50‑100份高炉矿渣、0.1‑1份分散剂、1‑30份减轻剂、1‑10份激活剂、0.1‑0.5份悬浮稳定剂、1‑3份缓凝剂、60‑120份水。材料保留了铝酸盐水泥的部分特性，可以形成具有强度的固化体，早期强度有稳定的保证；高炉矿渣的引入显著降低了铝酸盐水泥体系的水化放热量，保证了形成固化体的材料后期强度不会衰退，能够使材料在25‑80℃的温度范围内进行使用。该材料具有硬化速度快，流动度好，粘度适中，稠化时间短等优点，一天的固化体强度大于5.5MPa，满足了煤矿井下复杂地层钻孔作业中封固要求，适用于不同地层环境下的钻孔封固。
一种煤矿井下复杂地层注浆用高强度材料及其制备方法应用

[发明专利]一种煤矿井下螺旋压入式密闭取样装置及方法-CN202210713665.1在审
发明人：潘小叶;李彦明;孙利海;郭昆明;徐树斌;李克松;李称心;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-06-22 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G01N1/08 文献下载
摘要：本发明属于钻具领域，涉及一种煤矿井下螺旋压入式密闭取样装置及方法，包括依次配合连接的止回阀、推力油缸、旋转驱动机构、闭合启动机构、装样内筒及钻取机构；旋转驱动机构、闭合启动机构与装样内筒设置在取样外筒内，钻取机构包括钻头与螺旋叶片压杆，用于钻进和煤样的压入式钻取。本发明钻取时，主要通过螺杆叶片压杆旋转压入煤样，取完后，提高水压，闭合启动机构开启，在推力油缸的作用下推动旋转驱动机构等部分轴向移动，实现取样通道的闭合；闭合方式为轴不同直径部位和轴套的轴向位置控制。
一种煤矿井下螺旋压入式密闭取样装置方法

[发明专利]自动装卸插接式卡锁正反钻杆-CN202210785393.6在审
发明人：潘小叶;李彦明;徐树斌;孙利海;李克松;郭昆明;李称心;杜坤;李淑健 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-07-04 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： E21B17/00 文献下载
摘要：本发明属于煤矿机械领域，涉及自动装卸插接式卡锁正反钻杆，包括钻杆主体，设置在钻杆主体内芯轴，以及与芯轴配合安装的卡锁机构；钻杆主体包括依次固定连接的母接头、管体及公接头，卡锁结构包括设置在管体内与芯轴配合的阀座螺塞及复位弹簧，以及设置在芯轴靠近公接头一端上的卡销。本发明与现有技术相比，本专利所提供的正反钻杆结构，结构简单、传递扭矩大、可靠性高，实现了自动钻机无人工辅助作业情况下实现自动装卸钻杆，解决了钻进缓慢、塌孔抱钻以及现有正反钻杆一些缺陷等问题。
自动装卸插接式卡锁正反钻杆

[实用新型]一种煤矿井下高压注浆用高承压密封钻杆-CN202221037369.6有效
发明人：潘小叶;李彦明;孙利海;徐树斌;李克松;李称心;郭昆明;杜坤;李淑健 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： E21B17/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种煤矿井下高压注浆用高承压密封钻杆，属于煤矿钻具技术领域，包括具有中心孔的钻杆体，钻杆体的中心孔内设有内管体，内管体靠近钻杆母接头的一端与钻杆体可拆卸连接，另一端伸出钻杆体以与相邻钻杆内的内管体连接，且该伸出端与相邻钻杆内的内管体之间设有密封件以实现两相邻内管体的密封连接。本实用新型通过在两内管体之间设置密封件，解决了深孔注浆过程中存在的漏浆和保压效果差的问题。
一种煤矿井下高压注浆用高承压密封钻杆

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