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[发明专利]一种地面钻孔注浆充填老空区固废处理技术-CN202010688490.4在审
发明人：李德春;宋刚;韩猛;陈云;苏广宁;马新青;宋香凯;武飞;杨继强 -专利权人：中煤天津设计工程有限责任公司;中煤邯郸设计工程有限责任公司
申请日： 2020-07-16 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明提供一种地面钻孔注浆充填老空区固废处理技术，步骤为：地面设置制浆站：将地面矸石之类的固体废弃物破碎、球磨成粉状后制成浆液，并通过注浆泵及管路输送至地面钻孔；老空区的选择：选择采空时间较短的老空区，采空时间短的老空区的地层还未压实，地下空间丰富；确定老空区的可利用空间：计算老空区剩余空隙量，确定钻孔间距；施工地面钻孔：钻孔施工至老空区冒落带，建立地面到老空区的钻孔通道；钻孔通道连接地面注浆管路，对老空区进行注浆充填处理固废本发明将地面固废制成浆液，通过管路输送至地面钻孔，并利用地面钻孔对老空区注浆，且该工艺施工全在地面，更加安全，仅需施工地面钻孔，矸石处理量大、容易操作。
一种地面钻孔充填老空区固废处理技术

[发明专利]矿区老空水探测方法及系统-CN201610144498.8有效
发明人：黄采伦;王靖;陈超洋;周博文;南茂元 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2016-03-15 - 公布日： 2018-02-27 - 主分类号： G01V3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种矿区老空水探测方法及系统，由多段有序连接的电缆探针组件接收天然电磁波经老空区或老空水反射、折射或调制后在地表形成的分布电场信号并连接到探测仪器进行信号调理放大、采集保存，上位机读取探测数据经分析处理后提取老空水或老空区特征信息及参数并据此分析老空水的赋存深度、储量大小和老空区存在状态。本发明的有益效果在于有效接收并提取了老空水或老空区的特征信息，据此分析老空水或老空区的赋存深度、储量大小、存在状态，探测结果唯一、定位精度高，可广泛用于矿山老空水的勘探与防治。
矿区老空水探测方法系统

[发明专利]地面高效抽采多层位老空区煤层气的防灭火抽采方法-CN202111104123.6有效
发明人：李振;杨鹏;杨晓军;冯国瑞;刘继勇;康天慧;张慧芳;余奕睿;刘一鸣;杨洁;张纯旺;王志伟 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-09-22 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种地面高效抽采多层位老空区煤层气的防灭火抽采方法，通过向最上部同一水平层位多个老空区卸压解吸带的上部边界处注入大量浆体材料及聚氨酯材料，形成覆盖整个老空区的隔氧层，同时在老空区相邻的生产矿井靠近老空区边界煤柱一侧施工密闭墙隔绝相邻生产矿井的空气涌入老空区，施工完毕后，用SF6示踪气体、氧气传感器验证老空区的密闭性。然后从地面向中央老空区内部施工垂直井，抽采多层位老空区煤层气；抽采过程中，针对老空区不同位置处的温度传感器和CO传感器的示数变化，及时采取相应的灭火措施，消除了煤层气抽采过程中的火灾隐患。该方法解决了老空区煤层气地面抽采时遗煤自燃及爆炸事故，保证了煤层气抽采的安全进行。
地面高效多层位老空区煤层气灭火方法

[发明专利]一种基于压裂原理的老空区探测方法-CN201410454295.X有效
发明人：许进鹏 -专利权人：许进鹏
申请日： 2014-09-05 - 公布日： 2017-02-08 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于压裂原理的老空区探测方法，属于矿井防治老空水技术领域，包括以下步骤(1)施工钻孔；(2)钻孔孔口端封孔；(3)向钻孔内高压注水；(4)观测水流量、压力变化；(5)判定是否有老空区；(6)老空区放水。本发明利用高压水泵向钻孔内注入高压水流，渗入到煤层中，当煤层中存在老空区时，由于老空水的压力远低于高压水，高压水突破煤柱，大量流入老空区内，导致注水管上流量表示数突然增大，压力表示数迅速减小；反之，若注水过程中流量表示数变化不大，压力表示数保持不变，则证明无老空区存在。采用本方法探测老空区不会产生遗漏，探测过程快捷有效，能及时有效的将老空水排出，切实保证井下施工作业的安全。
一种基于原理老空区探测方法

[发明专利]基于井下束状定向钻孔的矿井老空水精确探放方法-CN201810250858.1有效
发明人：李泉新;方俊;褚志伟;许超;刘飞;赵建国;陈盼 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2018-03-26 - 公布日： 2019-11-26 - 主分类号： E21F16/00 文献下载
摘要：一种基于井下束状定向钻孔的矿井老空水精确探放方法。首先利用物探方法圈定老空区的大概空间范围以指导钻孔设计，然后利用束状定向钻孔主孔查明老空区具体位置，再利用垂向分支孔、轴向分支孔和横向分支孔等查明老空区具体空间参数和充水情况，并进行老空水疏放。该方法解决了现有技术老空区探查精度低、钻孔易堵塞、老空水疏放不彻底等不足，既可对老空区进行精确探查，又可对老空水进行疏放，具有探查距离远、范围广、精度高、疏放效果好、安全可靠等优点，减少了矿井老空水害致灾风险
钻孔空区空水束状探查分支孔矿井井下孔口防堵装置防喷装置放水装置横向分支空间参数施工安全钻孔施工再利用成孔充水出水垂向放水控量控压轴向主孔钻进过滤堵塞

[发明专利]一种模袋法地表注浆充填空洞型老空区装置及方法-CN202010459690.2有效
发明人：武博强;许刚刚;王晓东;李建文;曹祖宝;邵红旗;朱世彬;冯龙飞 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2020-05-27 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： E21F15/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种充填空洞型老空区装置及方法，属地煤炭开采技术领域，具体涉及一种模袋法地表注浆充填空洞型老空区装置及方法。本发明装置及方法能够实现在老空区内预定位置形成形态可控的支撑墩柱，适用于大空洞老空区治理领域，解决数年以后，开采工作面封闭，人无法直接进入工作面进行充填治理，又因铁路、公路、建筑建设需要不得不治理老空区的问题，为老空区注浆治理提供一种新的高效、经济方法。
一种模袋法地表充填空洞型老空区装置方法

[发明专利]煤矿老空区突水监测与判定方法-CN202111551068.5在审
发明人：郭金刚;王存权;赵晨德;宋金旺;纪润清;刘宇 -专利权人：晋能控股煤业集团有限公司
申请日： 2021-12-17 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿老空区突水监测与判定方法，涉及煤矿老空区的水害监测领域。老空区由于开采的影响，在其顶底板一定范围内发育塑性破坏区域，即顶板导水裂隙带和底板破坏带（深度记为h1），当老空区下方煤层开采时所产生的顶板导水裂隙带（高度记为h2）与上覆老空区底板破坏带之间的完成岩层（有效隔水层，厚度记为h）较薄时，在上覆岩体和老空区水压的作用下，有效隔水层可能产生塑性破坏，形成导水通道，从而引发顶部老空区积水进入下方煤层开采工作面内引发突水事故顶板老空区有效隔水层可能发生剪切破坏或拉张破坏，所以制定了综合判据，可以较为直观的看出是否具有突水的危险性，能够反映突水发生的前兆信息。
煤矿老空区突水监测判定方法

[实用新型]一种用于易自燃煤层老空区的疏放水装置-CN201721744517.7有效
发明人：林青;王涛;吴正海;杨夫茂;赵振中;李峰;王振栋;郭伟;罗盼飞 -专利权人：林青
申请日： 2017-12-14 - 公布日： 2018-06-29 - 主分类号： E21F16/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于易自燃煤层老空区的疏放水装置，其包括疏放水管，所述疏放水管通过探放水钻孔设于老空区壁上；所述疏放水管倾斜设置，且所述疏放水管低端设有U形排水管，所述U形排水管的进水端高度低于出水端高度所述U形排水管出水端水平高度介于U形排水管进水端的水平高度和老空区壁上的探放水钻孔的水平高度之间。其在疏放老空水期间，有效避免了老空区疏放积水期间漏风，避免了老空区煤层自燃；且可实时监测到老空区水头的高度，实现了精准、定时疏放老空区积水。
空区水管放水装置自燃煤层出水端探放水钻孔进水积水本实用新型采矿行业倾斜设置实时监测进水端漏风水头自燃低端空水煤层拆除灵活

[实用新型]矿山老空区探测装置-CN201620195432.7有效
发明人：黄采伦;王靖;陈超洋;周博文;南茂元 -专利权人：湖南科技大学
申请日： 2016-03-15 - 公布日： 2016-10-05 - 主分类号： G01V3/12 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种矿山老空区探测装置，包括电缆探针连接件、前置接口模块、信号调理转换模块、DSP处理模块，其特征在于由多段有序连接的电缆探针连接件接收天然电磁波经老空区反射折射后在地表形成的分布电场信号并传输到前置接口模块，信号由前置接口模块、信号调理转换模块输送到DSP处理模块，DSP处理模块采集保存数据供上位机读取做进一步分析并提取老空区特征信息直接显示给用户，还输出逻辑控制信号到信号调理转换模块、前置接口模块的控制端本实用新型的有益效果在于：装置有效接收并提取了老空区的特征信息，据此分析老空区的赋存深度、大小、状态，探测结果唯一、定位精度高，可广泛用于矿山老空区的勘探与防治。
矿山老空区探测装置

[发明专利]一种地面钻井抽采煤矿老空区残留煤层气的方法-CN201510055379.0有效
发明人：胡胜勇;高嫱;张祥;陈春谏 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2015-02-03 - 公布日： 2017-10-20 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：一种地面钻井抽采煤矿老空区残留煤层气的方法。首先由地面沿老空区中部向下施工深度为3~5m的钻井，在钻井内插入套管，由套管内向下继续施工钻井至弯曲下沉带内。沿钻井向弯曲下沉带内注入水泥砂浆，形成气体防渗层，防止注入老空区内的CO2向地面泄露。由地面沿套管内再次施工钻井至冒落带与裂隙带交界处。向钻井内插入抽采管，并由抽采管向冒落带内注入CO2，由于CO2密度大于CH4，且老空区内遗留的破碎煤岩对CO2的吸附性更强，CO2不断向老空区下部运移，老空区内原本吸附的CH4被置换出，并运移至老空区顶部积聚本方法可极大地提高老空区内瓦斯抽采效率，同时可对CO2进行封存减少温室气体。
一种地面钻井煤矿老空区残留煤层气方法

[发明专利]一种下部垮落法开采形成的复合老空区煤层气的抽采方法-CN201610446295.4有效
发明人：冯国瑞;李振;姜海纳;白锦文;张钰亭;高强;闫永敢;张玉江;康立勋 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2016-06-21 - 公布日： 2018-11-13 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种下部垮落法开采形成的复合老空区煤层气的抽采方法，本发明通过向下部老空区裂隙带上方1~5米处施工水平井，进行煤层气抽采；当煤层气抽采量下降到Q的10%~20%时，实施分段压裂并对老空区煤层气再次抽采该方法解决了原有单纯采用地面垂直钻井抽采老空区时，抽采钻井与老空区储层有效接触面积小、抽采范围有限的难题；在抽采下层位老空区煤层气的同时将临近上部老空区煤层气资源一并抽采上来，节约了成本；同时水平井位于岩层中
一种下部垮落法开采形成复合老空区煤层气方法

[发明专利]一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法-CN202210488478.8在审
发明人：康健;张继忠;林井祥;赵福军 -专利权人：黑龙江科技大学
申请日： 2022-05-06 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： C02F9/04 文献下载
摘要：本发明涉及水资源净化领域，公开了一种废弃矿井老空区积水协同资源化方法，方法包括如下步骤：确定积水区域；从地面向积水区域水量丰富的位置进行钻孔，钻孔见水后，抽取部分水样；确定水样中离子成分后，制配药剂混合液；利用地面机械设备以正压方式将药剂混合液通过钻孔注入积水区域，老空区积水得到一次净化；从地面向积水区域另行钻孔，并下放放置净水过滤材料的抽水管，以负压方式抽采积水，老空区积水在抽采管路中流动时得到二次净化；老空区积水经过上述两次净化后，注入地面水净化处理站。本发明解决了废弃矿井老空区的积水难以原位净化问题，同时解决了地面处理老空区积水场地规模大，生产成本高，地面净化对生态环境的二次污染的问题。
一种废弃矿井老空区积水协同资源方法

[发明专利]一种老空区煤层气地面抽采耗氧微生物防灭火系统及方法-CN202111104182.3有效
发明人：李振;杨晓军;杨鹏;王晓东;罗保平;张慧芳;余奕睿;刘一鸣;陈漫;秦登科;张纯旺;王志伟 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-09-22 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种老空区煤层气地面抽采耗氧微生物防灭火系统及方法，通过微生物培养装置培养高耗氧且生存能力强的微生物，再由多分支井下放抽采管、注氮管、抽液管和培养液注入管，将微生物与制氮装置所制备的氮气混合空气由注氮管注入老空区，通过培养液注入管路将微生物培养液注入老空区，120h后，待检测老空区内氧含量达到10%以下后，通过抽液管抽采矿井水跟微生物培养液，再通过抽采管抽采煤层气。抽采过程中通过传感器实时监测老空区各项指标性气体含量。该系统在抽采煤层气之前，通过高耗氧微生物快速消耗老空区内氧气含量，有效地防止了煤层气抽采过程中煤氧化自燃或瓦斯爆炸事故的发生，从而实现了老空区煤层气资源的安全开采。
一种老空区煤层气地面抽采耗氧微生物灭火系统方法

[实用新型]一种矿井老空区积水排放系统-CN202122071170.7有效
发明人：谢国良;张京民;孟凡林;王申峰;刘明松;蒋贡兵;徐丽君;刘登奎;孟召贤;赵龙飞;江伟;赵飞;韩铁良;毛锋锋;席邢超 -专利权人：库车县科兴煤炭实业有限责任公司
申请日： 2021-08-30 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： E21F16/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种矿井老空区积水排放系统，包括老空区，老空区围设有防隔水煤柱，防隔水煤柱上穿设有多个放水管，其一端与老空区相连接，其另一端连接有集水器，集水器连接有多个多级离心泵，每个多级离心泵与集水器之间均连接有一根连接管，每个多级离心泵均连接有一根排水管，放水管上设有第一闸阀，其位于集水器和防隔水煤柱之间，第一闸阀的靠近防隔水煤柱的侧边设有安装于放水管上的压力表，放水管的连接老空区端设有过滤组件。本实用新型的有益效果是：提高老空区内的积水排放效率，节能降耗，实现了无人值守，达到了减人、增效、安全可靠的目的，提高多级离心泵的使用寿命，提高整个排水系统的安全性能，防止排水系统瘫痪。
一种矿井老空区积水排放系统

[发明专利]一种矿井俯角负压探放老空区积水的方法-CN201910395802.X在审
发明人：廉法宪;宋辉 -专利权人：中煤新集能源股份有限公司
申请日： 2019-05-13 - 公布日： 2019-07-30 - 主分类号： E21F16/00 文献下载
摘要：本发明的一种矿井俯角负压探放老空区积水的方法，可解决常规探放老空区水的方法安全可控性差且存在安全风险的技术问题。包括以下步骤：S100、勘察测量工况；S200、估算老空区积水量；S300、制定探放水方案；S400、抽放钻孔施工；S500、选择抽水方案进行抽水。本发明的矿井俯角负压探放老空区积水的方法，在巷道中超前施工俯角钻孔，对低于巷道的周边采空区积水超前进行探放，由于巷道位于老空区水体上方，因此探放水过程是绝对安全的，且放水工作可以超前进行，减少对巷道掘进的影响
空区俯角积水探放水负压巷道抽水矿井可控性超前放水抽放钻孔负压状态过程安全绝对安全勘察测量巷道掘进压风装置采空区积水量水压差自流钻孔施工水体估算安全制定

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