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[实用新型]一种冲击位置可调的气体致裂煤岩装置-CN202223354834.1有效
发明人：王登科;陈德任;杨鲁振;王猛;杨勇;朱立彬;鹿腾 -专利权人：山东华坤地质工程有限公司
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-05-19 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本实用新型涉及瓦斯抽采技术领域，具体涉及一种冲击位置可调的气体致裂煤岩装置，包括：致裂管压头，致裂管压头用于瞬间释放气体；设置在煤岩体上方的安装板，安装板上设置有移动的移动座，安装板上开设有穿透安装板的穿槽，穿槽的路径与移动座移动路径一致；致裂管压头安装在移动座上，致裂管压头从穿槽向下伸出；以及致裂管，致裂管与从穿槽向下伸出的致裂管压头下端部连通，致裂管处于煤岩体内；可以实现煤岩体的不同位置分次致裂试验，用于研究对比不同工况下冲击致裂煤岩体的裂纹扩展规律和致裂机理。
一种冲击位置可调气体致裂煤岩装置

[实用新型]一种连续高压气体动态驱水携砂冲击致裂煤岩体装置-CN202220635580.1有效
发明人：谭辉;张纪辉;赵敖寒;李笑笑;胡明烨;王超;申来雨;马衍坤 -专利权人：安徽理工大学
申请日： 2022-03-22 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种固液气三相耦合动态致裂煤岩体装置，具体涉及一种连续高压气体动态驱水携砂冲击致裂煤岩体装置，将空气利用增压泵储存在高压气体储罐中，在电磁阀的辅助下，可实现连续高压气体瞬间释放驱水携砂致裂煤岩体这种装置能瞬间致裂煤岩体，速度快，在树脂包覆坚果壳作为支撑剂的作用下可以防止致裂后的煤岩体裂缝闭合，从而保证较好的煤岩体增透效果。这也为后期研究煤岩体裂缝扩展规律提供更直观的实验平台。使用本装置使致裂过程变得更安全、更快捷、更直观，为相关科研人员提供更可靠的实验现象及数据。
一种连续高压气体动态驱水携砂冲击致裂煤岩体装置

[发明专利]一种煤岩水压致裂形成巷道防冲弱结构的方法-CN202010138818.5在审
发明人：高明仕;徐东;贺永亮;俞鑫 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-03-03 - 公布日： 2020-06-23 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤岩水压致裂形成巷道防冲弱结构的方法，属安全开采技术领域。在巷道的两帮的支护层外设置若干水压致裂钻孔，在钻孔内放入封孔器与高压致裂水管，调试好致裂设备的参数后，对煤岩体进行高压水致裂。有效致裂煤岩体实现煤岩体的弱结构层，吸收冲击矿压能量。在有效保护巷道支护层的前提下，有效减弱冲击矿压破坏程度，对于冲击矿压的防治具有重要意义，而且高压水致裂煤岩体安全可靠，方便简单，无污染，在煤矿具有很高的实用价值。
一种水压形成巷道防冲弱结构方法

[发明专利]一种煤岩气裂形成巷道防冲弱结构层的方法-CN202010138800.5在审
发明人：高明仕;徐东;贺永亮;俞鑫 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-03-03 - 公布日： 2020-06-12 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤岩气裂形成巷道防冲弱结构层的方法，属安全开采技术领域。在巷道的两帮的支护层外设置若干钻孔，在钻孔内放入气体致裂设备，调试好致裂设备的参数后，对煤岩体进行不同层次的分组爆破，形成煤岩体弱结构层，吸收冲击矿压释放的能量，防治冲击矿压。能有效致裂煤岩体实现煤岩体的弱结构层，吸收冲击矿压能量。在有效保护巷道支护层的前提下，能减弱冲击矿压破坏程度，对于冲击矿压的防治具有重要意义，而且气体爆破致裂煤岩体安全可靠，方便简单，无污染，在煤矿具有很高的实用价值。
一种煤岩气裂形成巷道防冲弱结构方法

[发明专利]一种煤岩体冻融式注水致裂弱化系统及其方法-CN201510227361.4在审
发明人：曹建涛;来兴平;崔峰;单鹏飞;孙欢;吕兆海 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2015-05-06 - 公布日： 2015-08-19 - 主分类号： E21C37/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤岩体冻融式注水致裂弱化系统及其方法，安装在预弱化煤岩体区域布置的钻孔内，钻孔入口处用封孔器封闭，所述煤岩体冻融式注水致裂弱化系统包括高压注水泵、快速冷冻机、快速熔融机，所述高压注水泵出水口连接有注水管本发明采用先将注入钻孔的水冷冻再熔融的方式对煤岩体进行致裂弱化，注水使煤岩体沿着结构面的孔隙或毛细孔通路向结构内部渗透；当温降低为0℃以下时，其中的水结成冰，产生膨胀，致使煤岩体结构出现裂缝，反复冻融煤岩体裂隙就会扩大、增多，实现煤岩体致裂弱化效果。
一种煤岩体冻融式注水弱化系统及其方法

[发明专利]耦合致裂造腔体积可视化测试系统及裂隙发育分析方法-CN201711160083.0有效
发明人：崔峰 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2017-11-20 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种耦合致裂造腔体积可视化测试系统及裂隙发育分析方法，该可视化测试系统包括煤岩体实验平台、耦合致裂机构和可视化测量机构；该方法包括步骤：一、预制立方体相似模拟煤岩体；二、煤岩体实验平台的搭建；三、耦合致裂；四、计算耦合致裂的裂隙密度；五、获取耦合致裂产生的造腔的体积；六、煤岩体实验平台的更新；七、获取不同注水压力和不同炸药单耗量导致的耦合致裂数据；八、建立BP神经网络；九、分析耦合致裂产生的造腔的体积及裂隙的发育本发明可通过耦合致裂获取造腔，采用三维扫描仪可视化观测造腔的体积，获取耦合致裂中裂隙的扩展范围度，并建立BP神经网络分析耦合致裂参数与腔体体积及裂隙发育间的关系，直观有效。
耦合致裂造腔体积可视化测试系统裂隙发育分析方法

[发明专利]一种煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法-CN202010138827.4在审
发明人：高明仕;贺永亮;徐东;俞鑫 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-03-03 - 公布日： 2020-06-09 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法，利用爆破致裂煤岩体，形成煤岩体弱结构层，吸收冲击矿压发生释放的能量，防治冲击矿压。通过向巷道两帮的支护层外设置若干爆破致裂钻孔，在爆破致裂钻孔内放入炸药，根据煤岩体性质确定炸药量，对煤岩体进行不同层次的分组爆破。本发明能有效致裂煤岩体实现煤岩体的弱结构层，吸收冲击矿压能量。
一种爆破形成巷道防冲弱结构方法

[实用新型]耦合致裂造腔体积可视化测试系统-CN201721557014.9有效
发明人：崔峰;杨彦斌;程晓强 -专利权人：西安科技大学
申请日： 2017-11-20 - 公布日： 2018-06-29 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种耦合致裂造腔体积可视化测试系统，包括煤岩体实验平台、耦合致裂机构和可视化测量机构，煤岩体实验平台包括计算机、实验箱和立方体相似模拟煤岩体，实验箱的侧壁和顶板上均安装有气缸，立方体相似模拟煤岩体的边缘位置处布设有多个声发射传感器，立方体相似模拟煤岩体内预先埋设有数据检测层，立方体相似模拟煤岩体的顶部中心位置处竖直向内开设有钻孔，耦合致裂机构包括注水机、炸药和起爆器，可视化测量机构包括注蜡机和三维扫描仪，计算机上连接有显示器、计时器和提示器本实用新型可通过耦合致裂获取造腔，采用三维扫描仪可视化观测造腔的体积，获取耦合致裂中裂隙的扩展范围度，直观有效。
耦合煤岩体造腔本实用新型可视化测量可视化测试三维扫描仪实验平台实验箱顶部中心位置声发射传感器计时器边缘位置数据检测裂隙范围度可视化起爆器提示器注蜡机注水机计算机侧壁煤岩内开气缸竖直钻孔显示器埋设观测直观体内炸药

[实用新型]一种含瓦斯煤岩气体致裂应变监测装置-CN202223351930.0有效
发明人：陈德任;王登科;鹿腾;朱立彬;张宁;杨勇 -专利权人：山东华坤地质工程有限公司
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本公开属于气体致裂技术领域，公开一种含瓦斯煤岩气体致裂应变监测装置，包括承压腔体，所述承压腔体通过瓦斯管路与瓦斯气瓶连接；所述承压腔体内设置有加载板，所述加载板通过加载管路与恒速恒压泵连接；所述承压腔体内还设有应变片，所述应变片与数据采集仪电性连接；所述承压腔体内还设置有致裂管，所述致裂管的顶端通过高压管路与储气罐固定连接。煤岩放置于承压腔体内，恒速恒压泵推动加载板对煤岩进行三轴加压，瓦斯气瓶对承压腔体充入瓦斯气体，储气罐对致裂管释放高压空气致裂煤岩体，模拟煤岩试块在地层中的真实应力和瓦斯环境的裂变。在致裂过程中通过应变片与数据采集仪完成对煤岩试块裂变动态应变数据的监测。
一种瓦斯气体应变监测装置

[发明专利]一种细观尺度下低渗透性煤岩体致裂增透效果的评价方法-CN202110653006.9有效
发明人：鲍先凯;宋翔宇;刘源;赵刚;郭军宇;赵双;时睦涵 -专利权人：内蒙古科技大学
申请日： 2021-06-11 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G01N23/046 文献下载
摘要：本发明提供一种细观尺度下低渗透性煤岩体致裂增透效果的评价方法，利用裂纹扩展计(CPG)、超声波检测系统，结合CT扫描、图像处理软件、孔裂隙特征分析系统软件(PCAS)、空间三维立体重构软件，建立一套细观尺度下，直观、精准、定量评价煤岩体致裂增透效果的体系。本发明评价方法可以从不同角度对压裂后煤岩体内部裂隙做全面、整体、直观的三维观察，对煤岩体内部裂隙的形状、大小、位置和分布深入分析，使其透明化，进而分析煤岩体致裂后内部裂隙在空间上的分布形态和量化特征，进一步解决煤层压裂技术优选及施工参数优化问题
一种尺度渗透性煤岩体致裂增透效果评价方法

[发明专利]一种超临界CO2点式射流冲击气爆致裂煤岩体的方法-CN201810844242.7有效
发明人：赵宝友;郑天照;张立新;李佳伟 -专利权人：辽宁工程技术大学
申请日： 2018-07-27 - 公布日： 2020-06-09 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：一种超临界CO2点式射流冲击气爆致裂煤岩体的方法，属于煤矿井下低渗透瓦斯煤层增渗技术领域和爆破工程领域。该方法在煤岩体中施作钻孔作为爆破孔和辅助孔；将液态CO2致裂器推送至爆破孔孔底，检测起爆电路确保其连通；注入泡沫封孔剂/速凝膨胀剂对爆破孔进行分段，对分段间隔注浆，注浆量按各间隔容积估算；起爆液态CO2致裂器，待爆破结束后，检测致裂效果和回收致裂器。该方法最大程度上利用了超临界CO2气爆的有限爆能集中一“点”或“面”用于致裂煤岩体，扩大了有效致裂范围或提高了煤岩体破碎率，效果更加显著，且易操作，成本低。
一种临界 co2 射流冲击气爆致裂煤岩体方法

[发明专利]自动储能高压注液CO₂相变脉冲煤岩体致裂方法-CN201710167989.9有效
发明人：康天合;张润旭;赵国飞;张晓雨 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2017-03-21 - 公布日： 2018-10-30 - 主分类号： E21C37/14 文献下载
摘要：一种自动储能高压注液CO₂相变脉冲煤岩体致裂方法是液态CO₂通过高压储液控温罐注入液态CO₂进入高压注液缸和相变室，相变室内的液态CO₂受热相变压力升高，气态CO₂进入储能室自动储能和煤岩致裂室致裂；相变室内CO₂气体的压力降低时，高压CO₂气体进入高压注液缸腔推动活塞驱赶剩余的CO₂气体，并进入煤岩致裂室进行二次致裂，重复上述“注液‑油浴加热‑相变‑储能‑致裂”循环，实现连续脉冲高压射流致裂。本方法实现了连续脉冲高压射流致裂，延长了致裂作用时间，扩大了致裂作用范围，改善了致裂效果，适用于煤、岩石、混凝土、土壤、冻结物等固体材料快速、高效的致裂。
自动高压 co2 相变脉冲煤岩体致裂方法

[发明专利]一种水压致裂煤岩体瓦斯渗流模拟装置及抽采量预测方法-CN202210414415.8有效
发明人：张村;宋子玉;马建起;兰世勇;赵毅鑫;崔舒畅;袁永;张磊;涂宇杰;孙易靖 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2022-04-20 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： E21B43/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种水压致裂煤岩体瓦斯渗流模拟装置及抽采量预测方法，根据水压致裂扰动煤岩体的裂隙分布特征，将其沿径向分为强扰动区、弱扰动区和未扰动区，分别对应贯穿裂隙煤岩样、微裂隙煤岩样、完整煤岩样，通过数值模拟确定不同分区的水平应力和垂直应力、不同分区的区域范围半径及裂隙发育程度数据；根据瓦斯压力设计瓦斯气瓶的瓦斯压力；通过串联煤岩样腔体实现精确的符合实际工况的瓦斯渗流模拟试验，获得煤岩层在不同水力压裂条件下的瓦斯抽采量，对指导实际工程具有重要意义
一种水压致裂煤岩体瓦斯渗流模拟装置抽采量预测方法

[实用新型]一种冷热交替循环致裂煤岩实验装置-CN202022359566.7有效
发明人：时振;黄来胜;潘少杰;王冕;史亮亮;田宇静;李波 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2020-10-22 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： G01N3/18 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种冷热交替循环致裂煤岩实验装置，可以更好的对煤岩进行致裂增透处理，进而增加煤岩渗透率。该实验装置选择气压泵、增压装置分两次对注入煤岩介质进行增压处理，在保温的同时，大大减少了液氮的气化；复合管道上设置有真空泵，便以更好抽取复合管道内杂质；设置有排废气管道，作为排废气、保护装置使用；致裂煤岩容器为圆柱形状，上顶板可进行侧面开合进行放置煤样动作；另设置有液压泵组可为致裂煤岩容器提供围压和轴压，模拟真实地应力条件。本实用新型操作步骤简单，可实现冷热交替致裂煤岩，为相关实验提供了极大便利。
一种冷热交替循环致裂煤岩实验装置

[发明专利]具有冲击地压危险性顶板的煤层增透与防冲协同连续作业方法-CN202210653036.4有效
发明人：程波;黄瑞峰;张志刚;张锋;张仰强;韩承强;戴林超;申凯 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司;华北科技学院;内蒙古科技大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有冲击地压危险性顶板的煤层增透与防冲协同连续作业方法，属于煤矿安全领域，首先通过施工小直径的钻孔为后续撞击致裂煤岩体提供导向通道，而后采用扩孔工艺施工大直径钻孔，待大直径钻孔钻进至预定致裂位置后，随即退钻并将致裂圆锥体与钻杆连接，而后待致裂圆锥体至预定位置后，开启撞击致裂装置对钻杆进行冲击，使得致裂圆锥体由大直径钻孔段逐渐进入小直径的钻孔内；在此过程中，致裂圆锥体将通过挤压钻孔变径处的煤岩体，使得煤岩体产生大量的次生裂隙，实现煤层增透与冲击地压防治协同进行，最终使得工作面在回采前实现瓦斯抽采达标与冲击地压解危的双重目的，进一步保障煤炭的安全生产。
具有冲击地压危险性顶板煤层协同连续作业方法

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