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本發明涉及一種采煤誘發的覆巖與地表沉陷協同動態預測方法，包括礦區工作面地質參數采集，基于概率積分法預計參數確定，基于實測最大下沉點確定時間序列時間函數模型，地表移動變形終、動態預測及覆巖內部移動變形終、動態預測等五個步驟。本發明一方面系統構建結構簡單，數據采集便捷且效率及精度高，可有效提高對地下資源抽采礦區覆巖各類復雜形變數據進行精確且連續預測；另一方面具有高效的數據計算能力，在提高對地下資源抽采礦區覆巖預測精度的同時，另可實現根據現有數據對礦區范圍內任意位置覆巖形變、沉降趨勢進行精確預判，提高了礦區沉降作業監控精度和效率的同時，另可為礦區建設規劃及礦區后續修復及利用提供可靠的參考依據。
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本發明公開了一種基于5G和紅外熱成像的煤巖識別自動調高滾筒采煤機，包括采煤機滾筒、搖臂、驅動電機、防爆外殼、紅外熱成像采集系統、5G通信系統、遠程監控系統、微處理器，紅外熱成像采集系統由黑體、紅外熱成像儀組成，5G通信系統由光纖、CPE終端、云存儲組成，遠程監控系統由顯示器和圖像分析軟件組成。依據煤、巖表面發射率的差異，利用5G通信系統將紅外熱成像采集系統生成的數字信號實時傳送至遠程監控系統，通過生成的煤巖界面紅外熱圖像，計算出煤巖界面溫度，控制采煤機截割區域處于頂底板之間，并在煤層開采后實時反演采區三維煤巖地質空間分布圖，達到自動調高、科學預測、安全開采及提高機采率降低夾矸率的目的。
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本發明屬于水文地質技術領域，公開了一種基于Piper?PCA?FCL判別模型的突水水源識別方法，收集研究區近年來各主要含水層水質類型資料，選取各含水層的多個水樣作為訓練樣本；使用Piper三線圖對水樣進行分類，篩選出能代表含水層特征的標準水樣；對標準水樣的水化學數據進行主成分分析，求出各含水層對應的主成分的平均值和標準差，利用得到的平均值和標準差將訓練樣本標準化；判定各含水層標準化后的樣本數據是否服從正態分布，結合模糊置信度理論，建立Piper?PCA?FCL判別模型；對待測水樣進行判別，預測突水水源。本發明方法將Piper?PCA與置信度相結合，達到減少判別時間、提高判別精度的目的。
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本發明公開一種礦山立體物理模擬煤層開采頂板移動監測方法，包括以下步驟：在相似模擬實驗架左側梁、右側梁的上部凹槽內前后方向布置三根滑動橫梁，通過螺栓緊固滑動橫梁；在滑動橫梁左右方向固定與數顯千分表上端連接的磁吸底座，數顯千分表下端通過卡環與套管內監測引線上部出露端連接，監測引線下部出露端與移動圓柱連接，選取不同套管尺寸，確定頂板監測點空間位置；在左側梁與右側梁前后面通過螺栓固定橫板，在組成的模型材料裝填空間中裝填不超過出露套管上端部的地質相似體；裝填材料風干后拆除前后橫板，將數顯千分表通過數據傳輸線與數據采集系統相連，將數顯千分表初始數據清零；開采模擬煤層，實時采集頂板三維空間移動變化監測數據。
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本發明公開了一種滑坡預報方法及裝置，涉及滑坡地質災害預報技術領域，用以解決現有技術中存在未考慮滑坡的應力狀態與強度變化，實用性差的問題。該方法包括：根據蠕變試驗結果，確定應變速率與時間之間的雙對數曲線，以及剪應力與應變速率之間的雙對數曲線；根據應變速率與時間之間的雙對數曲線，以及剪應力與應變速率之間的雙對數曲線，確定應變速率值、長期強度值和與土的類型有關的常數值；根據應變速率值、長期強度值和與土的類型有關的常數值，確定加速階段開始時間。本發明還公開了一種滑坡預報裝置。本發明綜合運用流變力學的長期強度特征、流動特性和蠕變特性，對滑坡進行時間預報，真正考慮了力與變形間的實質問題，更符合實際。
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一種綜合治理頂板老空水的系統，包括井下水倉地面永久排水系統、地面鉆孔貫通采空區井下放水系統、地面鉆孔貫通采空區直排水系統、地面大孔徑抽水井排水系統和老礦井下水倉地面永久排水系統。本發明以雙系煤層開采的地質條件，把上覆侏羅系不同位置的老空水采用最經濟有效的方法進行抽排，降低了石炭系煤層開采頂板突水危險性，保證了石炭系特厚煤層開采礦井的安全高效?？梢杂行枧派喜坷峡账?，避免特厚煤層開采發生老空水下泄，避免造成礦井發生大范圍突水事故。
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本發明公開了一種基于微地震靜態監測的煤層氣井產能潛力評價方法，具體涉及煤層氣井勘探開發技術領域，包括以下步驟：Step1，選取高精度四維三分量微地震監測儀；Step2，制定研究區微地震監測方案；Step3，對高精度四維三分量微地震監測儀采集到的微地震信號進行分析處理，解釋目標層的關鍵參數，所述關鍵參數包括裂隙數量、裂隙尺度、裂隙地質力學屬性和裂隙密度；Step4，對不同性質的裂隙進行權重賦值，計算單位面積的煤層氣井產氣潛力因子；本發明操作工藝及計算流程簡單，可以在煤層氣井布置之前實現對煤層氣井產能潛力的客觀評價，為煤層氣甜點區優選提供了有效技術保障。
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本發明公開了巖溶礦區煤礦井下利用陷落柱凈化水資源系統及方法，包括：擋水墻，擋水墻位于工作面停采線上；引流水槽，引流水槽從陷落柱附近巷道開始施工至擋水墻位置，以此引流陷落柱內涌出的水；一號水倉通過水泵抽采井下灑水噴霧存水和井下生活污水，二號水倉通過水泵儲存引流水槽內的水、并用于井下灑水噴霧，三號水倉與二號水倉通過管路和水泵相連通；地面一號蓄水池通過副井一號排水管與一號水倉相連通，地面二號蓄水池通過副井二號排水管與三號水倉和二號水倉相連通；本發明結合喀斯特地貌區的采礦水文地質條件，利用發育高度合適的陷落柱及陷落柱的天然自凈化功能，實現井下水資源的高效利用，降低礦井運營成本，提高巖溶水的綜合利用率。
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本發明涉及一種全斷面帶壓自移式超前支護液壓支架，由外梁、內梁、內梁托梁、外梁托梁、內梁連接梁、推移千斤頂、液壓柱、底梁組成。本發明在升降內外梁過程中，設置內梁支撐巷道頂板，外梁整體下落至內梁的外梁托梁上，經推移千斤頂整體移架或設置外梁支撐巷道頂板，內梁整體下落至外梁間的內梁托梁上，經推移千斤頂整體移架。該發明被整體安裝在巷道內能夠在恒壓條件下自動移架、升降架、適應各種巷道地質條件，同時避免支架傾斜、壓架、鉆底等問題，可通過在內梁連接梁上加裝托梁以適應各種破碎程度頂板全斷面支護，操作方便、移架效率高、穩定性強、安全性高；此外，本發明還提供一種采用上述超前支護液壓支架對巷道支護的方法。
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本發明公開了一種用于瓦斯抽采的柱狀耐壓封孔管及其使用方法，包括柱狀耐壓封孔管外管、內支撐，本發明主要用于高地應力、軟煤層瓦斯抽采。其使用方法為，根據煤層的堅固性系數確定柱狀耐壓封孔管結構參數，并根據煤層的埋藏深度確定柱狀耐壓封孔管結構參數；封孔管結構參數綜合選擇內支撐個數數量多的結果。本發明設計新穎，內部設置內支撐可以在高應力條件下進行瓦斯抽采，同時能夠根據煤層地質條件選擇不同的內支撐，可以在保證安全的條件下，提高抽采效率。
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一種封閉系統下水流對可溶巖溶蝕的分析設備及分析方法，屬于溶巖溶蝕研究領域，所述水流對溶巖溶蝕的分析設備包括溶液混合供給裝置，其后依次連接并連通有溶液混合供給裝置、定水頭裝置、主體裝置、密閉容水裝置和集水收集裝置，所述主體裝置包括透明容器，透明容器內密封設置有巖樣、底部密封設置有設置有高度調節桿，透明容器內巖樣上方設置有傳感器，傳感器與計算機連接，通過利用本發明能夠對比測定前后巖樣的巖石結構情況、礦物組成、化學成分等變化，計算和檢測不同位置的溶蝕厚度變化，分析水對可溶性巖溶蝕影響，為地質考察、海洋乃至其他星球溶巖的考察提供數據支持。
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本發明公開一種礦山立體物理模擬煤巖層裝填及開采方法，包括以下步驟：選擇合適的地質相似體進行立體物理模型架相似材料裝填，每次裝填相似材料均一次配料攪拌完成；左右橫桿將裝填空間內相似材料抹平，采用小型自動行走式夯實機對裝填相似材料進行夯實，每次裝填夯實后鋪設云母分層，在裝填煤層位置安設可移動雙夾板支承裝置；模型裝填過程中埋設頂板不同位置應力變化監測點，裝填完成后依次進行風干與拆除實驗架前后橫板，將頂板應力監測引線、可移動雙夾板支承裝置傳輸引線與數據采集系統相接；在煤層開采位置降低可移動雙夾板支承裝置的雙夾板間距與頂板產生間隙時，按采煤速率比抽出可移動雙夾板支承裝置，實時采集監測數據，完成采煤工作。
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本發明公開了一種小型自重框式配載三維物理模擬實驗裝置，包括主架裝置、自重框式配載裝置及底座裝置，其特征在于：所述的主架裝置為地質相似體裝填的主區域，包括左側梁、右側梁、底橫梁及組成模型裝填空間的前后側護墻板組成。所述的自重框式配載裝置為由傳載橫梁、擋板螺栓及前后滑動側護擋板組成的滑動箱，依附于主架裝置上方，是鐵磚自重框式配載的主區域，傳載橫梁為四角開有圓孔“II”形厚鋼板，前后滑動側護擋板通過上下滑動墊圈在主架左側梁、右側梁間上下摩擦滑動。所述的底座裝置為整個實驗裝置的支承穩定構件，包括基座和拉桿。該實驗裝置具有設計合理、裝填簡單、三維模擬、配載精確等特點，易于實現深部復雜工程環境相似模擬實驗的需要。
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本發明公開了一種孔底馬達式風動錨桿鉆機及鉆進方法，包括錨桿鉆頭、風動馬達、密封空芯錨鉆桿、推送裝置，錨桿鉆頭與風動馬達動力輸出軸連接，密封空芯錨鉆桿前端與風動馬達進氣端連接，密封空芯錨鉆桿尾端與推送裝置連接。其使用方法：打開風管開關，風流經推送裝置進入密封空芯錨鉆桿并到達風動馬達處，風動馬達驅動錨桿鉆頭旋轉破巖、破煤，風流從風動馬達排出后到達孔底，將孔底的鉆屑經密封空芯錨鉆桿與錨孔之間的排渣通道返出。本發明設計新穎，施工錨孔過程中，依靠風動馬達驅動錨桿鉆頭旋轉鉆進，密封空芯錨鉆桿不需要旋轉，只需推送裝置推動密封空芯錨鉆桿施工錨孔，應用本發明施工錨孔，避免了常規施工錨孔時錨鉆桿旋轉對孔壁的破壞，同時，設備結構及施工工藝簡單，鉆進阻力小，有利于在復雜地質條件下的煤巖體快速施工錨孔。
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本發明公開了一種地熱井下多回路換熱方法，該方法通過在地熱儲層中鉆出一個注水井、采水井和若干換熱分支井，換熱分支井為連通注水井和采水井的水平井，注水井中有中心注水管、井管封隔器和井底封堵座，采水井中有的中心采水管、井下封堵器和井底封堵座，中心采水管通過井管封隔器固定在采水井中，注水井、采水井、換熱分支井和井下封堵器、井管封隔器之間形成的蛇形換熱回路，換熱介質在蛇形換熱回來中流動完成與地熱儲層的熱交換。本發明能夠減少地質預測風險，減少壓裂風險，使用可控制的工程施工方法，達到熱交換的目的，并提出定點注入模式，控制熱交換效率，增加了工程可操作性，提高地熱儲層的熱能利用率。
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本發明公開了一種多功能動態沉積水槽試驗裝置，包括沉積物混合供給系統、基底可調節的水槽系統、水流循環和水位控制系統、照相和數字建模系統；還公開了一種多功能動態沉積水槽試驗裝置的使用方法。本發明的有益效果為：對陸地、海洋的多種沉積環境綜合考慮進行設計，可以動態模擬各類環境變化及沉積響應變化，結構設計合理，具體操作簡單、自動化強。在四大系統的配合和調節下即可實現實時變化模擬斷裂形成、地形隆升?沉降對沉積行為和沉積物疊置方式的影響，操作簡單，主要是可以模擬更多復雜的地形，為地質工作者研究沉積環境提供了更加多功能的設備，節省了很多的精力。
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本發明涉及一種完全平面應變并可施加梯度應力的相似試驗系統，整個試驗系統由多個組合模塊、可拆卸組合模塊、水平梯度應力伺服控制系統、豎向應力伺服控制系統、連接頂升控制系統、數據采集控制系統組成。本發明可以為城市地下工程和采礦工程提供更加符合實際的試驗條件，該試驗系統能夠通過兩側模塊隨巖體自由滑動并限制垂直模型方向的移動來實現平面應變相似試驗。并能夠通過豎向應力伺服控制系統補償深部地質條件下的上部壓力，通過水平梯度應力伺服控制系統施加水平梯度應力。此試驗系統試驗條件與實際工程條件能夠很好的吻合，試驗所得結果更加真實可靠，可科學合理的指導設計與施工，為巖土工程穩定性研究提供科學的試驗條件。
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本發明提出了一種瓦斯資源量的計算方法，包括如下步驟：確定資源量計算邊界；劃分資源量計算單元；計算單元的面積；確定煤層有效厚度；確定煤的質量密度；確定瓦斯含量；計算所述資源量。在確定瓦斯含量步驟中，結合煤礦實測瓦斯含量以及依據瓦斯涌出量反演出的瓦斯含量建立了瓦斯含量和影響其的主控地質因素之間的數學模型，并使用該數學模型，計算煤層的平均瓦斯含量。本方法具有經濟準確的特點。
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本發明涉及一種雙向高壓氣體射流能量均布器，包括承載基座、連接基座、均壓帽、導向桿、承壓彈簧、連接法蘭及定位法蘭，連接基座為空心管狀結構，其兩端外表面和內表面均設連接螺紋，連接基座外表面設定位凸臺，承載基座均布在連接基座連端，承載基座后半段外表面設連接螺紋，承載基座前端面設承載槽，均壓帽包括導向柱和分流頭，導向柱嵌于定位槽內，前端面與分流頭連接。其使用方法包括設備組裝，爆破預制及爆破作業等三個步驟。本發明一方面可有效滿足多種不同地質結構高壓氣體爆破壓裂作業的需要，另一方面在可有效的時間對壓裂管道內氣壓進行均布，防止因氣壓過大而造成壓裂管管道爆裂。
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本發明公開了一種軟硬復合煤層水力層狀卸載瓦斯抽采及防塌孔方法，該方法包括鉆孔長度及保留時間的延長，通過地質調查，將鉆孔頂部延伸進煤層頂板內一至三米處形成預留鉆孔，利用頂板強度較高使鉆孔保留時間延長；選擇不同的層狀卸載層位；在進行煤層層狀卸載施工后，孔洞形成瓦斯儲氣室；孔洞形成后放入抽采管，在煤層段內采用抽采實管布置，根據頂板巖性的不同，選擇層段將抽采花管布置在頂板內然后開始進行瓦斯抽采。本發明的有益效果為：可以解決常規瓦斯抽采在軟煤層及軟硬復合煤層內遇到的問題，有效提高軟煤層及軟硬復合煤層在水力層狀卸載后的瓦斯抽采效率以及有效抽采時間。
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本發明公開了一種煤層氣分段壓裂水平井產能模擬測試裝置，包括承載臺、動力加載機構、煤儲層模擬機構、氣體回收機構及數據采集裝置，承載臺包括承載機架、作業臺及操控臺，煤儲層模擬機構與作業臺連接，動力加載機構、氣體回收機構及數據采集裝置均與承載機架連接，并分別與煤儲層模擬機構相互連接。其具體測試方法包括設備組裝，設備預制，仿真模擬及數據匯總等四個步驟。本發明可有效對不同地質結構進行仿真模擬，從而有效實現精確計量壓裂作業后產氣量試驗精度，同時還可有效提高檢測試驗作業的工作效率；從而為相似煤儲層條件實際下產能預測提供相對精確的參考依據，可有效的提高煤層氣開采礦區設計、開采工藝及開采活動精確性和可靠性。
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基于互聯網與超級計算機的礦山微震監測系統包括礦山采掘工作面的采集子系統、礦山井下通訊、監控工作站、互聯網系統、超級計算機中心和時鐘匹配裝置；采掘工作面的采集子系統由信號采集單元、現場通訊總線、電源工作站、采集工作站構成，信號采集單元具有獨立地址，主要功能為信號模數轉換、將數據通過現場總線實時傳送至采集工作站，電源工作站實現通訊中繼作用；采集工作站利用礦山已有通訊網絡傳送采集的數據至地面監控工作站，監控工作站利用互聯網傳送數據至超級計算中心；超級計算中心及時完成數據處理、地質解析和災害預測，并將處理、解釋結果和預測結果傳送至礦山的監控工作站，精密時間協議和時鐘匹配裝置使整個系統時鐘一致。
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本發明公開了一種用于礦山生態修復的模擬試驗系統，用于礦山生態修復的模擬試驗系統包括GCTS多功能巖石力學試驗系統和礦山生態模擬裝置，礦山生態模擬裝置包括箱體、可變角模擬坡面、光照器、噴淋器、供熱器和供風器，可變角模擬坡面固定在箱體的底部，箱體的頂板與側壁上設置一弧形導軌，光照器固定在導軌的滑塊上，滑塊由箱體外的電機驅動，噴淋器固定在箱體的頂端內壁上，供熱器和供風氣器分別固定在箱體的側壁上；本發明可以模擬不同礦山的地質狀況，基于GCTS多功能巖石力學試驗系統的實驗數據，分析礦山地表破壞后裸露覆巖的力學特征及破壞特征，判定其穩定性，基于可變角模擬坡面隨溫度、風力、雨水等因素惡化的反應數據，總結各因素對礦山生態系統損毀的程度指標。
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本發明涉及一種評價煤儲層壓敏效應的實驗方法，包括煤樣采集，煤巖樣品制備，實驗數據采集及實驗數據處理等四個步驟。本發明提出了一種適用于煤儲層壓敏效應測試的實驗方法，采用適合于煤儲層樣品獲取的采集方法，利用惰性氣體氦氣作為流體介質，可以準確的測量煤儲層壓敏效應實驗中的各項參數，準確評價煤儲層的壓敏效應，為煤層氣勘探開發提供實驗數據支持，且檢測評價作業仿真性高，數據檢測作業精度高，在極大的提高對煤層檢測作業工作精度、效率的同時，另具有良好的通用性，可有效滿足復雜地質條件下煤層檢測作業的需要。
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一種多功能高壓氣化實驗系統及其實驗方法，包括水平設置的基座，基座上設有支架，支架上設有氣化爐，氣化爐呈頂部敞口的長方體箱體結構，氣化爐的長度方向沿左右水平方向設置，基座上在氣化爐的前側和后側分別設有若干根前立柱和后立柱，前立柱和后立柱的數量相等且前后一一對應，前后對應的前立柱和后立柱上端之間設有位于氣化爐正上方的法向加壓裝置，氣化爐的左側和右側分別設有進氣管和出氣管，氣化爐內部設有煤層模擬保溫結構。本發明能夠根據目標煤層的地質資料對煤體實現相應的靜水壓力模擬過程，可以根據目標煤層的深度預設法相壓力，亦可以根據煤層深度的變化實現法向加壓的變化，能夠更好的模擬地下實際氣化過程。
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一種基于擴散率曲線差減法快速測定煤層瓦斯含量方法，涉及煤層瓦斯基礎參數測定技術領域，本發明能夠準確方便快捷地測定煤層原始瓦斯含量。主要方法包括以下步驟：a、現場取樣；b、實驗室煤樣工業分析；c、實驗室煤樣瓦斯擴散實驗；d、球狀煤粒動擴散系數新模型擬合煤樣瓦斯擴散率曲線；e、現場解吸測試；f、計算煤樣原始瓦斯含量。此方法不同于以往方法，避免了運用解吸模型推算誤差導致的瓦斯含量測定誤差，且無需進行計算瓦斯殘存量，也不需要考慮瓦斯損失量。本發明測定過程簡單易行，測定時間短，適用于測定各種復雜地質條件下、各變質程度煤層的原始瓦斯含量。
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通過解吸率快速確定煤層瓦斯含量的方法，包括以下步驟：a、現場取樣；b、現場解吸測試；c、解吸率測定；d、計算可解吸瓦斯量；e、計算煤樣原始瓦斯含量。本發明能夠準確方便的獲得煤層原始瓦斯含量。此方法避免了解吸模型推算誤差導致的瓦斯含量測定誤差，且不需要進行殘存量測定，所需設備簡單，方法更為方便。在相同地質單元，煤層煤樣構造破壞、工業分析等條件一致時，可不需要重復測定吸附平衡壓力p1下解吸率，更為便捷。
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本發明涉及一種煤層氣勘探開發技術領域，特別涉及一種煤層氣垂直井特厚煤層連續油管分段壓裂增產方法,該方法步驟如下：在煤層氣垂直井特厚煤儲層壓裂改造時，根據地質、工程資料把特厚煤層分成若干段，分段射孔壓裂增產改造。采用連續油管下入工具串，對第一段煤層進行噴砂射孔作業，射孔作業完成后進行反循環洗井，然后通過環空注入攜砂壓裂液對第一段煤層進行主壓裂改造,第一段壓裂改造完成后，通過連續油管拖動工具串至第二段，進行噴砂射孔作業—反循環洗井—環空主壓裂增產改造。以此方法，拖動工具串至第三、四……段，依次進行壓裂增產改造,最后，上提連續油管出井口，對未噴砂射孔段進行補射作業。
本發明屬于煤礦安全技術領域，特別是指利用砂體連通性定量評價煤層瓦斯賦存條件的方法及其應用。包括以下步驟：S101，統計煤層頂部、底部30m范圍內砂巖厚度，計算砂巖所占地層比例，繪制砂地比等值線圖；S102，統計并測試不同部位煤層瓦斯含量，繪制瓦斯含量等值線圖；S103，分析瓦斯含量與砂地比之間的相關性；S104，采集煤層頂底板地層水，分析陰陽離子含量及類型；結合水離子測試結果、直接頂板巖性、煤層埋深、上覆巖層厚度等地質因素，綜合分析瓦斯含量差異及成因。利用砂地比、地層水陰、陽離子濃度等定量數值，可以判斷煤層瓦斯賦存條件是否被地層水流動干擾，為三軟煤層更深構造部位瓦斯風化帶的識別提供依據。
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本發明公開了一種確定地下熱水可開采量的地熱井優化布局方法，包括有如下步驟：給定計算區面積F、開采井井管半徑rω和地下熱水開采年限t，根據計算區水文地質和經濟技術條件給定設計水位降深Smax；依據單井非穩定流抽水試驗資料確定導水系數T及彈性釋水系數μ*；根據導水系數T、彈性釋水系數μ*，選用繪制設計水位降深時單位可開采量Q采/Smax和地下熱水開采井數n的關系曲線；選取(Q采/Smax)～n關系曲線變化陡峭和平緩的分界點，確定優化布局井數n采和單位可開采量Q采/Smax；根據優化布局井數n采、單位可開采量Q采/Smax、設計水位降深Smax，確定地下熱水可開采量并應用于工程實踐。
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2025年07月11日 ~ 13日 
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