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[发明专利]一种地面垂直钻井单井流态化采矿方法-CN202310950066.6在审
发明人：刘应科;王青祥;问小江;周福宝;刘辉;高峰;王凤超;蒋名军 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-07-31 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种地面垂直钻井单井流态化采矿方法，包括建井施工、水力开采及煤水混合物的上井等步骤。本地面垂直钻井单井流态化采矿方法只需控制进入高压输水外管的压力水保持持续高压，即可使一部分高压水经水力破煤喷嘴喷出形成高压水射流、对待采煤层在圆周范围内进行水力切割，另一部分高压水在高压输水外管底端的反流空间发生反流、并经射流喷嘴进一步增压后进入喉管段使返渣通道内形成负压环境的压力差，煤水混合物即可经煤水混合物吸入口和返渣通道被吸入输煤内管、并在进一步增压的高压水的驱动下沿输煤内管上井，可实现水力开采的同时稳定提升煤水混合物，特别适用于对松软煤层进行开采。
一种地面垂直钻井单井流态化采矿方法

[发明专利]一种井下物理流态化采煤系统及采煤方法-CN202211190398.0在审
发明人：刘应科;高峰;王凤超;叶国庆;周福宝;钮月;蒋名军;问小江 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种井下物理流态化采煤系统及采煤方法，采煤系统包括流态化钻孔气煤同采部分和采煤洞穴充填部分；采煤方法包括钻孔施工、流态化气煤同采和采煤洞穴充填。本发明采用上行孔的方式进行采煤作业，通过喷射装置及伸展装置形成高压水射流、并配合高压密封钻杆的旋转实现对煤体的原位破碎切割，运用孔口密封单元和水煤分离单元对破碎煤粒‑水‑瓦斯混合物进行煤与瓦斯的分离回收，最后对采煤洞穴进行充填，实现煤炭资源的安全、高效与绿色开采。本发明能够完成边角煤、鸡窝煤、地质复杂煤层、薄煤层、急倾斜煤层和遗留煤柱等难采(遗留)煤炭资源的安全高效开采作业，特别适用于开采倾斜松软煤层。
一种井下物理流态化采煤系统方法

[发明专利]基于煤与瓦斯物理流态化同采的石门快速揭煤系统及方法-CN202211190281.2在审
发明人：王凤超;刘应科;叶国庆;付乾通;问小江;蒋名军;袁满;钮月 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于煤与瓦斯物理流态化同采的石门快速揭煤系统及方法，石门快速揭煤系统包括射流破煤单元、孔口密封单元和水煤分离单元；石门快速揭煤方法包括穿层钻孔施工、流态化气煤同采以及注浆充填等步骤。本发明运用高压密封钻杆和喷射装置，在穿层钻孔内形成高压水射流，原位切割破碎石门揭煤处的煤体，并通过设计围绕石门揭煤处巷道轮廓线阵列排列的流态化采煤钻孔，将石门附近的煤与瓦斯全部采出，快速释放突出煤层瓦斯压力，降低石门揭煤时煤与瓦斯突出的发生几率。本发明可实现安全快速石门揭煤，极大缩短石门揭煤工期，保证煤矿开采的整体生产进度，特别适用于高瓦斯矿井的石门揭煤。
基于瓦斯物理流态化石门快速煤系方法

[发明专利]一种钻井非淹没射流流态化采矿工艺参数设计方法-CN202211173194.6在审
发明人： 问小江;刘应科;王凤超;康建宏;钮月;蒋名军 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻井非淹没射流流态化采矿工艺参数设计方法，包括射流泵结构尺寸设计、流态化采矿工艺参数设计和工艺匹配度验证等步骤。本发明考虑射流泵提升矿浆中颗粒对射流泵效率的影响、完善液固射流泵性能基本方程，基于改善的液固射流泵性能基本方程对射流泵结构尺寸进行设计、确定射流泵工作效率接近峰值效率时对应的射流泵结构尺寸，在此基础上匹配设计流态化采矿工艺参数、并通过射流泵实际流量比与汽蚀流量比进行比较，获得最佳匹配配套参数，设计结果能够满足流态化采矿过程中高压水射流在非淹没状态完成破碎矿体作业，进而提高流态化采矿的效率，可以为非淹没射流流态化采矿方法的推广应用提供理论指导及数据支持。
一种钻井淹没射流流态化采矿工艺参数设计方法

[发明专利]一种模拟煤矿采动裂隙中颗粒沉积行为的实验系统及方法-CN202110579823.4有效
发明人：刘应科;戴宇航;问小江;王熙;袁满;王凤超 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-05-26 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G01N15/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种模拟煤矿采动裂隙中颗粒沉积行为的实验系统及方法，实验系统包括供风单元、供料单元、裂隙实验单元和数据采集单元。本发明利用供风单元模拟煤矿井下负压抽采工况、利用裂隙实验单元模拟煤矿井下采动裂隙，先通过断面扫描仪对扁平裂隙实验段进行断面扫描生成初始实验裂隙建模模型，再通过供风单元推动颗粒物进入扁平裂隙实验段，待扁平裂隙实验段前后两端的压差数据稳定在设定范围后，再进行断面扫描、生成二次实验裂隙建模模型，然后将二次实验裂隙建模模型与初始实验裂隙建模模型进行比对、确定滞留于扁平裂隙实验段内部的颗粒物的具体坐标位置和重量数据，可以为优化煤矿井下现场矿井瓦斯抽采工艺参数设计提供理论基础和实验数据。
一种模拟煤矿裂隙颗粒沉积行为实验系统方法

[发明专利]一种无巷道地面钻井流态化采煤方法-CN202110639146.0有效
发明人：谢和平;周福宝;刘应科;王青祥;问小江;李存宝;高明忠;王凤超;郭成龙;蒋名军 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-06-08 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： E21C41/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种无巷道地面钻井流态化采煤方法，无巷道地面钻井流态化采煤系统包括物理流态化采煤部分和煤岩混合物输送部分；物理流态化采煤部分包括采煤竖井、高压输运管和高压射流器；煤岩混合物输送部分包括工艺斜井、煤岩混合物提升竖井和煤岩混合物输运管。本发明采用定向钻技术将采煤竖井的底端与煤岩混合物提升竖井的底端贯通连接形成煤岩混合物自流通道，利用采煤竖井与煤岩混合物提升竖井之间的高度差实现被水力切割下的呈流态化的煤岩混合物自流进入煤岩混合物汇集仓、并经吸浆泵泵压上井，实现井下无人的物理流态化采煤作业，采煤竖井、工艺斜井和煤岩混合物提升竖井均可采用相对较小的打设孔径，实现相对较低的煤炭开采成本。
一种巷道地面钻井流态化采煤方法

[发明专利]一种颗粒物堵塞裂隙的水力脉冲解堵实验系统及方法-CN202011489368.0有效
发明人：刘应科;问小江;李健;郭成龙;付港;戴宇航 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-12-16 - 公布日： 2021-12-28 - 主分类号： G01M10/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种颗粒物堵塞裂隙的水力脉冲解堵实验系统及方法，颗粒物堵塞裂隙的水力脉冲解堵实验系统包括脉冲水流发生部分、裂隙实验部分、沉淀净化部分、回流部分和数据采集部分。本发明可用于研究裂隙内堵塞颗粒物在水力脉冲下的运移规律，能够搭建实验开始前颗粒静置于满管裂隙内的实验条件，不仅能够实现分析水力脉冲的脉动频率、振幅以及裂隙形态对裂隙内沉积颗粒物起动的作用机制，还能够实现根据不同裂隙类别、形态确定对应的水力脉冲特征量，为优化煤矿井下现场水力脉冲解堵工艺参数设计提供理论基础和实验数据，进而实现在提高颗粒堵塞采动裂隙的二次增透效果的前提下降低工程成本。
一种颗粒堵塞裂隙水力脉冲实验系统方法

[发明专利]一种用于交通事故救援的便携精密切割装置-CN201811180590.5有效
发明人：刘应科;朱国庆;问小江;田辉 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-10-09 - 公布日： 2019-10-08 - 主分类号： B26D7/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于交通事故救援的便携精密切割装置，包括切割装置、第四旋转装置、第三旋转装置、第二滑动装置、第二旋转装置和基础装置；第一滑动装置设置在基础装置上，第二旋转装置包括设置在第一滑动装置一侧的第三磁基座和设置在第三磁基座一侧的第二旋转台；第二滑动装置一侧设置第二旋转装置，另一侧依次设置第三旋转装置、第三滑动装置和第四旋转装置，切割装置安装在第四旋转装置上，切割装置包括第二支撑柱和固定安装在第二支撑柱下端的电动切刀。通过用于交通事故救援的便携精密切割装置，不仅实现切割装置各个角度和位置的调整，而且根据救援环境进行各部分结构的拆分和组装，适用于各个切割环境，并保障切割质量和效率。
旋转装置滑动装置切割装置精密切割便携救援交通事故基础装置磁基座支撑柱切割电动切刀依次设置旋转台组装

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