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[发明专利]一种超远距离原位测定煤层瓦斯压力装置及方法-CN202010269000.7有效
发明人：王恩元;张超林;李忠辉;欧建春 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-04-08 - 公布日： 2021-10-26 - 主分类号： E21B47/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种超远距离原位测定煤层瓦斯压力装置及方法，通过长钻孔超远距离原位测试煤层瓦斯压力，属于煤矿瓦斯地质及煤矿安全领域。一种原位测定煤层瓦斯压力装置，包括外部的壳体以及内嵌的测压模块、远程通讯模块、电源模块和封孔模块；所述壳体的头部与带控制阀的钻头进行可拆卸螺纹连接，尾部与钻杆进行可断开的插销连接；所述测压模块外部为设有若干个透气孔的测压网罩，内部设有瓦斯压力传感器及数据存储器；所述封孔模块可实现远距离原位自动封孔。本发明解决了传统瓦斯压力测定距离短、无巷道无法测压及无法鉴定突出危险性等难题，具有可远距离、多点测试瓦斯压力等优点，适用于远距离准确测定瓦斯参数和鉴定突出危险性。
一种远距离原位测定煤层瓦斯压力装置方法

[发明专利]煤层瓦斯参数随钻快速测试的反演计算方法-CN201910551854.1有效
发明人：王恩元;汪皓;欧建春;沈荣喜;李忠辉;刘晓斐 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-06-24 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： E21B47/01 文献下载
摘要：本发明提供了一种煤层瓦斯参数随钻快速测试的反演计算方法，属于煤矿地质和安全技术领域。解决了煤层瓦斯参数及突出危险性测点少，测试时间长、过程复杂，无法全面、准确反映煤层瓦斯及突出危险性实际分布等问题。其技术方案为：一种煤层瓦斯参数随钻快速测试的反演计算方法，在煤层中钻孔时，通过随钻实时测试孔口气体流量和瓦斯浓度，计算出孔口钻孔瓦斯涌出量，基于钻孔和煤层渗透率参数反演计算出钻头处的煤层瓦斯压力，根据瓦斯含量与瓦斯压力关系式计算出煤层瓦斯含量。本发明的有益效果为：本发明不占用钻孔及更换钻杆时间，准确、方便、实时、快捷，能测试计算全钻孔长度各段煤层瓦斯参数等优点。
煤层瓦斯参数快速测试反演计算方法

[发明专利]煤层瓦斯参数随钻测试方法及装置-CN201710945322.7有效
发明人：王恩元;李忠辉;欧建春;邱黎明 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-10-12 - 公布日： 2020-06-12 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：一种煤层瓦斯参数随钻测试方法及装置，适用于煤层瓦斯/煤层气参数随钻测试、瓦斯抽采效果评价等。通过随钻测试孔底瓦斯及煤层信息，实现煤层瓦斯参数的随钻随地测试。该装置包括舱体、压力传感器、温度传感器、流量传感器、声发射传感器、监测控制模块、电源模块和通讯模块，安装于钻头与第一钻杆之间。在钻孔过程中，通过温度传感器实时监测测点处温度；停钻期间，封孔形成测压室，通过压力传感器实时监测瓦斯压力；测压结束后，通过流量传感器实时监测钻孔瓦斯涌出流量；综合计算测点处煤层瓦斯压力、瓦斯含量和初始解吸瓦斯量。本发明能随钻随地测试与计算煤层瓦斯/煤层气参数，具有无需取样、随钻随地测试、多参数同步测试等优点。
煤层瓦斯参数测试方法装置

[发明专利]高瓦斯突出煤层盾构安全高效掘进方法及装置-CN201810230498.9有效
发明人：王恩元;欧建春 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-03-20 - 公布日： 2019-10-11 - 主分类号： E21D9/06 文献下载
摘要：一种高瓦斯突出煤层盾构安全高效掘进方法及装置，属于安全和采矿领域。该装置由防突盾构壳体、掘削系统、排瓦斯出煤器、支护防护系统、瓦斯抽放系统、泡沫防尘防爆系统等组成。防突盾构壳体起支撑各系统的作用，与巷道围岩紧密接触防止围岩变形及突出，掘削系统的刀盘掘削工作面前方的煤层或岩层，煤岩由排瓦斯出煤器输出到转载机或皮带上，支护防护系统起到铺网、支撑和打眼锚固围岩的作用，推进系统负责壳体及其它各系统向前移动和壳体、刀盘转向，双层壳体间及螺旋出煤器内的瓦斯被抽放。该装置有掘进速度快，防止煤与瓦斯突出和瓦斯喷出到巷道空间，保证安全掘进等优点。适用于各类煤矿巷道掘进，尤其适合于高瓦斯或突出煤层巷道直接掘进。
掘进瓦斯突出煤层高瓦斯煤器盾构壳体防护系统支护刀盘盾构防突壳体岩层瓦斯抽放系统保证安全采矿领域防爆系统煤矿巷道泡沫防尘双层壳体推进系统围岩变形巷道空间巷道围岩向前移动转载机安全打眼支撑锚固煤岩喷出铺网围岩巷道煤层皮带输出

[发明专利]底板顺层长钻孔分段压裂高效抽放煤巷条带瓦斯及区域消突方法-CN201710301740.2有效
发明人：王恩元;邱黎明;李忠辉;欧建春 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-05-02 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：一种底板顺层长钻孔分段逐级压裂高效抽放煤巷条带瓦斯及区域消突方法，适用煤巷掘进区域消突、回采区域消突等工程。通过在已有巷道中向有突出危险煤层的坚硬底板岩层内沿待掘煤层巷道方向钻进底板顺层钻孔，进行分段逐级压裂，利用压裂孔进行逐段或整段抽放，对煤巷条带进行区域消突；根据抽放量进行抽采达标评判，达标后，沿煤层巷道两侧有效防突措施范围边界施工煤层钻孔，进行区域防突措施效果检验和进一步抽放，然后在执行区域验证措施及局部四位一体措施规定的情况下进行煤层巷道掘进。具有以孔代巷、钻孔工程量少、压裂范围大，压裂区周边煤体应力集中程度低，卸压增透效果好、抽采达标时间短、对煤层参数适应性强、适用范围广等优点。
底板顺层长钻孔分段高效抽放煤巷条带瓦斯区域方法

[发明专利]一种逼真型煤与瓦斯突出模拟试验装置及方法-CN201610903360.1有效
发明人：刘晓斐;王恩元;欧建春;王笑然;何学秋;李忠辉 -专利权人：中国矿业大学;徐州中矿大矿山安全技术与装备研发中心
申请日： 2016-10-17 - 公布日： 2019-05-28 - 主分类号： G01N33/22 文献下载
摘要：一种逼真型煤与瓦斯突出模拟试验装置及方法，通过应力、瓦斯压力作用下伴随顶板活动、能量转移和瓦斯持续供给，煤体存在力学三带、受顶板作用和瓦斯分区分布特征，进而比较真实模拟工作面前方煤与瓦斯突出演化过程。装置由支架、腔体、盖板、应力加载系统、充瓦斯系统、参数记录系统和封口组成。通过油缸分区加载模拟三带应力，不同厚度与刚度的盖板模拟顶板，通过盖板与腔体间的密封条密封瓦斯，使瓦斯可保持分区分布，通过筛网封口模拟暴露煤壁延期突出，密闭封口突然打开模拟石门揭煤突出，石蜡熔化或钻孔模拟掘进突出。能够更真实地模拟煤与瓦斯突出环境、影响因素、边界条件和演化发生过程，也可模拟巷旁应力与瓦斯耦合作用及演化过程。
一种逼真瓦斯突出模拟试验装置方法

[发明专利]煤层突出危险性随钻测试方法及装置-CN201710945411.1有效
发明人：王恩元;李忠辉;欧建春;邱黎明 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-10-12 - 公布日： 2019-04-16 - 主分类号： E21F17/00 文献下载
摘要：一种煤层突出危险性随钻测试方法及装置，适用于突出危险性预测、瓦斯抽采效果评价等。通过对煤层进行钻孔，并随钻实时测试瓦斯参数、岩性及煤层信息，实现对煤层突出危险性的随钻随地测试。该装置包括舱体、压力传感器、温度传感器、流量传感器、电磁传感器、声波传感器、波速测试模块、监测控制模块、电源模块和通讯模块，安装于钻头与随钻测斜仪或第一钻杆之间。煤层钻孔及停钻更换钻头期间，能够实时监测并记录测点处气体压力、温度、流速、煤体波速及电磁辐射、声波信号，分析计算测点处瓦斯压力、瓦斯含量、初始解吸瓦斯量、介质岩性、波速、煤体应力和煤层突出危险性。具有无需取样测试、随钻随地测试、多参数同步测试综合评价等优点。
煤层突出危险性测试方法装置

[发明专利]煤岩动力灾害声电瓦斯实时自动监测系统及方法-CN201611138645.7有效
发明人：王恩元;李忠辉;陈世海;何学秋;欧建春 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2016-12-12 - 公布日： 2018-08-21 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：一种煤岩动力灾害声电瓦斯实时自动监测系统及方法，属于矿山安全及监测监控领域。该系统由声波探头、电磁天线、瓦斯传感器、电流传感器、电压传感器、声电瓦斯同步监测仪、通信分站、分站电源和监测中心机等组成。系统通过声电瓦斯同步监测仪接收声波、电磁辐射和瓦斯信号，可接入电压传感器监测动力电缆通电情况，接入电流传感器监测机电设备工作情况；通过声波、电磁和瓦斯信号突变情况及声电频谱特征，结合电流、电压信号变化识别探头、天线移动及采掘活动情况；通过有效声波、电磁信号变化及频谱特征、结合瓦斯信号变化特征预警工作面前方异常区域及煤岩动力灾害危险性。可应用于工作面前方异常区域监测及煤与瓦斯突出、冲击地压监测预警。
声电瓦斯煤岩动力灾害声波瓦斯信号实时自动监测电流传感器电压传感器频谱特征同步监测矿山安全电压信号变化异常区域监测电磁辐射瓦斯传感器变化特征冲击地压电磁天线电磁信号动力电缆机电设备监测监控监测预警监测中心声波探头天线移动通信分站异常区域监测探头采掘分站突变电源通电预警应用

[发明专利]一种高瓦斯突出煤层钻孔与水力冲割防喷防突装置及方法-CN201610840182.2有效
发明人：王恩元;欧建春;曹佐勇 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2016-09-21 - 公布日： 2018-05-01 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：一种高瓦斯突出煤层钻孔与水力冲割防喷防突装置及方法，属于煤层钻孔的防喷防突装置及方法。装置的钻杆密封套连接在气水渣分离腔的一端，气水渣分离腔的另一端连接有胶囊封孔短套管，并且胶囊封孔短套管通过防突支撑加强固定；钻杆贯穿钻杆密封套、气水渣分离腔和胶囊封孔短套管直至钻孔内；气水渣分离腔通过高强度弹簧软管与气水渣分离箱连接，气水渣分离箱安装在称重系统上；方法是水、渣通过气水渣分离腔排渣口排放到气水渣分离箱中，气水渣分离腔和气水渣分离箱中的瓦斯完全进入抽放管路，防突支撑起防止防喷装置拨孔和突出的作用。具有安全和易操作的特点，适用于高瓦斯突出煤层各类水力冲孔、水力扩孔、水力割缝、拨钻防喷和钻孔防喷。
一种瓦斯突出煤层钻孔水力冲割防喷防突装置方法

[发明专利]一种钻孔施工自动监测系统-CN201310450215.9有效
发明人： 欧建春;窦林名;王桂峰;马小平 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2013-09-27 - 公布日： 2014-02-05 - 主分类号： E21B44/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻孔施工自动监测系统，包括钻机底座（10）、进给器（4）、卡盘（3）、夹持器（2）、钻杆（1）、监控微机（20）、信号处理器（8）、倾角传感器（7）、安装在钻机侧面并置于机身尾部的激光传感器（5）、用于控制激光传感器工作的间断电路装置（14）以及安装在钻机机头侧面的移动平台上、并可随钻机机头前后移动的激光反射板（6）；倾角传感器安装在钻杆侧面，并与钻杆平行；夹持器、卡盘、进给器分别通过夹持器液压管路、卡盘液压管路和进给器液压管路与间断电路装置连接，间隔电路装置与激光传感器相连。本发明能够随钻随测，测量精确，实时性好，同时便于管理者即时掌握施工作业进展、指导工作和及时调度。
一种钻孔施工自动监测系统

[实用新型]一种煤体坚固性系数测定装置-CN201120468264.1有效
发明人：刘明举;欧建春;刘彦伟;郝富昌;赵发军;陈文学;邓其根 -专利权人：河南理工大学;北京中矿环宇安全科技有限公司
申请日： 2011-11-23 - 公布日： 2012-07-11 - 主分类号： G01N3/34 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种煤体坚固性系数测定装置，包括捣碎筒和重锤，重锤与捣碎筒内壁间隙配合，捣碎筒下端设有封闭的底盖，所述捣碎筒下方设有筛子，筛子下端口与电子计量筒相连通。在遵循《防治煤与瓦斯突出规定》中对坚固性系数的测定原理和标准的基础上，对测试过程中的不足之处进行改进，使测定过程由机械替代手工操作，可有效简化繁琐的程序，缩短测定时间，提高测定效率，同时减少人为误差，提高测定的准确率。
一种坚固系数测定装置

[发明专利]煤与瓦斯突出预测指标临界值的测定装置及方法-CN201110191243.4有效
发明人：王恩元;欧建春;张力;宋大钊;马衍坤;陈鹏;孙浩博 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2011-07-08 - 公布日： 2012-02-15 - 主分类号： G01N7/00 文献下载
摘要：一种煤与瓦斯突出预测指标临界值的测定装置及方法，装置主要由压力加载装置、气体加载装置、突出启动装置、观测装置和数据采集分析装置组成。通过模拟实验矿井的地应力，观测记录突出实验过程中煤体煤样的变形及破坏情况；经数据采集分析采集实验过程中压力、温度、声发射、电位、电磁辐射信号及变化情况。综合考虑了矿井的瓦斯赋存条件、地应力及其煤体力学性质的差异，并针对各矿实际情况进行实验确定煤与瓦斯突出预测指标临界值，所得出的试验参数和结果能实际反应出试验矿井的具体情况，与用统一的指标临界值相比，所确定的煤与瓦斯突出预测指标临界值更具科学性，其结构紧凑、方法简单、制作成本低、操作简单、可靠性高。
瓦斯突出预测指标临界值测定装置方法

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