發(fā)布時(shí)間：2019-09-12 03:19

【摘要】：為確定二氧化碳爆破增加煤層瓦斯透氣性技術(shù)的最佳爆破孔間距及控制孔的布置方式,采用FLAC~(3D)和Comsol軟件對(duì)不同間距多空爆破和爆破影響半徑進(jìn)行數(shù)值模擬.研究結(jié)果表明:爆破器間距約為5 m、爆破孔間距約為7 m,且控制孔布置在相鄰爆破孔中間時(shí),液態(tài)二氧化碳多孔連續(xù)爆破能夠達(dá)到最理想的爆破增透效果,而且控制孔的半徑越大,增透效果越明顯,瓦斯抽采效率越高.
【圖文】：

遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）第36卷遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版)網(wǎng)址：http://202.199.224.158/http://xuebao.lntu.edu.cn/1028（b）有控制孔圖1液態(tài)二氧化碳爆破效果對(duì)比Fig.1comparisonofliquidcarbondioxideblastingeffects2.2不同間距多孔連續(xù)爆破數(shù)值模擬在10MPa地應(yīng)力的前提下，建立40m×50m×5m的FLAC3D數(shù)值模型，物理力學(xué)參數(shù)應(yīng)用表1中的數(shù)據(jù)，模型網(wǎng)格數(shù)80000個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)89991個(gè).選擇爆破器間距和爆破孔間距的參數(shù)為8m×10m、6m×8m和5m×7m等3組不同數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬結(jié)果見圖2.（a）8m×10m（b）6m×8m（c）5m×7m圖2不同間距多孔連續(xù)爆破數(shù)值模擬Fig.2mumericalsimulationofmultiholecontinuousblastingwithdifferentspacing由圖2（a）可以看出，爆破器間距為8m，爆破孔間距為10m時(shí)，仍未達(dá)到理想的爆破效果；圖2（b）中爆破器與爆破孔間距為6m和8m，爆破有效范圍較圖2（a）明顯增加，但仍有小部分區(qū)域沒有達(dá)到爆破增透效果；圖2（c）中爆破器與爆破孔間距為5m和7m，爆破孔間所有范圍全部處于爆破有效影響范圍內(nèi)，達(dá)到理想的爆破效果，即爆破器間距約為5m、爆破孔間距約為7m是CO2爆破增透技術(shù)布置參數(shù)的最優(yōu)值.3爆破前后抽采有效影響半徑數(shù)值模擬煤層進(jìn)行液態(tài)CO2爆破后，煤層透氣性系數(shù)得到大幅度的提升，本節(jié)采用中仿科技公司的ComsolMultiphysics5.0多物理場(chǎng)有限元分析軟件計(jì)算爆破前后煤層瓦斯抽采的有效影響半徑.當(dāng)煤層瓦斯沒有受到采動(dòng)或抽采的影響時(shí)會(huì)處于吸附和解吸的平衡狀態(tài)；當(dāng)煤層瓦斯受到采動(dòng)或抽采的影響時(shí)，瓦斯原來的吸附和解吸的平衡狀態(tài)就即刻消失.煤層受采動(dòng)的影響區(qū)域內(nèi)的瓦斯就會(huì)由高壓區(qū)向低壓區(qū)運(yùn)移[10].井下煤層瓦斯抽采在空間上是三維的，

遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）第36卷遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版)網(wǎng)址：http://202.199.224.158/http://xuebao.lntu.edu.cn/1028（b）有控制孔圖1液態(tài)二氧化碳爆破效果對(duì)比Fig.1comparisonofliquidcarbondioxideblastingeffects2.2不同間距多孔連續(xù)爆破數(shù)值模擬在10MPa地應(yīng)力的前提下，建立40m×50m×5m的FLAC3D數(shù)值模型，物理力學(xué)參數(shù)應(yīng)用表1中的數(shù)據(jù)，模型網(wǎng)格數(shù)80000個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)89991個(gè).選擇爆破器間距和爆破孔間距的參數(shù)為8m×10m、6m×8m和5m×7m等3組不同數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬結(jié)果見圖2.（a）8m×10m（b）6m×8m（c）5m×7m圖2不同間距多孔連續(xù)爆破數(shù)值模擬Fig.2mumericalsimulationofmultiholecontinuousblastingwithdifferentspacing由圖2（a）可以看出，爆破器間距為8m，爆破孔間距為10m時(shí)，仍未達(dá)到理想的爆破效果；圖2（b）中爆破器與爆破孔間距為6m和8m，爆破有效范圍較圖2（a）明顯增加，但仍有小部分區(qū)域沒有達(dá)到爆破增透效果；圖2（c）中爆破器與爆破孔間距為5m和7m，爆破孔間所有范圍全部處于爆破有效影響范圍內(nèi)，達(dá)到理想的爆破效果，即爆破器間距約為5m、爆破孔間距約為7m是CO2爆破增透技術(shù)布置參數(shù)的最優(yōu)值.3爆破前后抽采有效影響半徑數(shù)值模擬煤層進(jìn)行液態(tài)CO2爆破后，煤層透氣性系數(shù)得到大幅度的提升，本節(jié)采用中仿科技公司的ComsolMultiphysics5.0多物理場(chǎng)有限元分析軟件計(jì)算爆破前后煤層瓦斯抽采的有效影響半徑.當(dāng)煤層瓦斯沒有受到采動(dòng)或抽采的影響時(shí)會(huì)處于吸附和解吸的平衡狀態(tài)；當(dāng)煤層瓦斯受到采動(dòng)或抽采的影響時(shí)，瓦斯原來的吸附和解吸的平衡狀態(tài)就即刻消失.煤層受采動(dòng)的影響區(qū)域內(nèi)的瓦斯就會(huì)由高壓區(qū)向低壓區(qū)運(yùn)移[10].井下煤層瓦斯抽采在空間上是三維的，，
【作者單位】： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;礦山熱動(dòng)力災(zāi)害與防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【分類號(hào)】：TD712.6

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本文編號(hào)：2534870