本文關(guān)鍵詞：水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透試驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文從水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透技術(shù)的理論分析、相似模擬實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場應(yīng)用三個(gè)方面對該技術(shù)進(jìn)行了研究。首先,從基礎(chǔ)理論分析和應(yīng)用研究兩個(gè)方面介紹了水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。以水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透的作用機(jī)理為基礎(chǔ),緊緊圍繞爆破增透的物理過程,研究了爆炸動(dòng)載荷作用下煤巖層的力學(xué)特性、爆炸沖擊波初始參數(shù)、爆破孔壁初始壓力、爆破沖擊波的衰減規(guī)律、爆破裂紋產(chǎn)生擴(kuò)展的規(guī)律,建立了基于巖體原生微觀裂隙的致裂破斷模型。并與空氣不耦合裝藥爆破增透技術(shù)進(jìn)行了對比,進(jìn)一步說明水介質(zhì)耦合裝藥爆破對于增加煤層透氣性的優(yōu)越性。其次,在進(jìn)行相似模擬實(shí)驗(yàn)過程中,為了最大程度上保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性,構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)際原型之間須遵循相似模擬的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則,模型和原型之間的各個(gè)物理力學(xué)特性要符合相似比例值。基于相似模擬理論,針對東二采區(qū)的煤層力學(xué)特性,在實(shí)驗(yàn)室搭建了模擬實(shí)驗(yàn)平臺,設(shè)計(jì)了擬煤巖層載荷加載系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng),并對實(shí)驗(yàn)爆破參數(shù)進(jìn)行了研究。第三,進(jìn)行了擬煤巖層的相似材料配比實(shí)驗(yàn)確定了選取材料的配比比例。在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透模擬實(shí)驗(yàn),通過三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)應(yīng)變測試系統(tǒng)所測得的應(yīng)變和應(yīng)力的變化規(guī)律,研究煤體在水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透技術(shù)作用下的應(yīng)力應(yīng)變過程與作用煤體裂隙演化特征之間的關(guān)系。最后,在東二采區(qū)工作面進(jìn)行了水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透的現(xiàn)場試驗(yàn),試驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期效果,爆破后抽采管內(nèi)瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)流瓦斯?jié)舛染鲩L明顯,爆破孔的瓦斯抽采量平均增長了129.98%,并且在20天的測試期間內(nèi)呈平穩(wěn)狀態(tài),說明水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透效果很好,使煤層的透氣性得以大幅提高,實(shí)現(xiàn)了工作面安全高效生產(chǎn),從而證明了水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透技術(shù)更安全更高效地提高煤層的透氣性的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：液固耦合 裝藥爆破 煤層增透 模擬實(shí)驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD235;TD712
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 引言12-22
• 1.1 研究的目的及意義12-14
• 1.2 水介質(zhì)耦合裝藥爆破的定義14-15
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 水介質(zhì)耦合裝藥爆破技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.2 水介質(zhì)耦合裝藥爆破實(shí)驗(yàn)的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 研究內(nèi)容及思路19-22
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.4.2 研究方法20-22
• 2 水介質(zhì)耦合裝藥爆破機(jī)理研究22-38
• 2.1 煤巖體爆破致裂損傷過程分析22-23
• 2.2 水介質(zhì)耦合裝藥爆破的過程23-24
• 2.3 水介質(zhì)耦合裝藥爆破爆炸沖擊波初始參數(shù)24-27
• 2.4 沖擊波在水體中的衰減規(guī)律27-28
• 2.5 不同耦合介質(zhì)裝藥爆破時(shí)的孔壁初始壓力28-31
• 2.5.1 空氣不耦合裝藥爆破孔壁初始壓力28-29
• 2.5.2 水介質(zhì)耦合裝藥爆破孔壁初始壓力29-31
• 2.6 水介質(zhì)耦合裝藥爆破煤巖體粉碎區(qū)范圍31-33
• 2.7 水介質(zhì)耦合裝藥爆破相比于空氣耦合的優(yōu)越性33-36
• 2.8 本章小結(jié)36-38
• 3 水介質(zhì)耦合裝藥爆破實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)38-48
• 3.1 水介質(zhì)耦合裝藥爆破實(shí)驗(yàn)的相似法則38-41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)箱體的設(shè)計(jì)41
• 3.3 擬煤巖層載荷加載系統(tǒng)41-42
• 3.4 實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)42-45
• 3.4.1 應(yīng)變測試系統(tǒng)42-43
• 3.4.2 應(yīng)變片的焊接和應(yīng)變磚的制作43-44
• 3.4.3 應(yīng)變磚的布置44-45
• 3.5 實(shí)驗(yàn)爆破參數(shù)45-46
• 3.5.1. 爆孔布置方式45
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)裝藥45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-48
• 4 水介質(zhì)耦合裝藥爆破實(shí)驗(yàn)研究48-58
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>48
• 4.2 擬煤巖層的相似材料選取和配比48-51
• 4.2.1 相似材料選取48-49
• 4.2.2 相似材料配比49-50
• 4.2.3 配比型煤的力學(xué)參數(shù)測定50-51
• 4.3 相似模擬實(shí)驗(yàn)的流程51-53
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析53-57
• 4.4.1 試驗(yàn)現(xiàn)象53
• 4.4.2 應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律53-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 5 水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透技術(shù)的應(yīng)用58-64
• 5.1 試驗(yàn)工作面概況58
• 5.2 布孔方式58
• 5.3 工藝流程58-59
• 5.4 試驗(yàn)效果分析59-61
• 5.5 水介質(zhì)耦合裝藥爆破增透的力學(xué)特征61-62
• 5.5.1 水介質(zhì)耦合裝藥爆破致裂裂隙演化過程61-62
• 5.5.2 水介質(zhì)耦合裝藥爆破裂隙弱化特征62
• 5.6 本章小結(jié)62-64
• 6 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 主要結(jié)論64
• 6.2 研究展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70

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本文編號：299675