深孔預(yù)裂控制爆破技術(shù)可增加煤層裂隙、提高煤層透氣性,是有效防止煤與瓦斯突出的技術(shù)措施之一。而裝藥結(jié)構(gòu)是影響深孔預(yù)裂爆破效果的關(guān)鍵因素之一,現(xiàn)階段大多數(shù)學(xué)者對于裝藥結(jié)構(gòu)的研究內(nèi)容,多集中于不耦合裝藥結(jié)構(gòu)的裂隙形成機理、工程實踐中爆破增透效果等方面。本文通過實驗室試驗和數(shù)值模擬,對不同耦合系數(shù)及孔間距對爆生裂隙擴展的影響進行了試驗研究,得到了煤體爆破裂隙發(fā)育效果最佳的不耦合系數(shù),并確定了在該系數(shù)條件下控制孔的設(shè)置范圍,從而為深孔預(yù)裂爆破技術(shù)參數(shù)設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。本文首先對不同耦合裝藥條件下,爆炸對周圍煤巖體介質(zhì)的初始沖擊壓力、煤體介質(zhì)的破壞區(qū)域進行了計算,分析了粉碎區(qū)和裂隙區(qū)的范圍,建立了爆破作用下爆破孔與控制孔裂隙擴展力學(xué)模型,得到了控制孔和爆破孔裂隙擴展長度。而后進行了相似配比試驗,并基于該試驗配比結(jié)果設(shè)計了相似模型試驗,通過分析爆破試件表面及內(nèi)部形成的宏觀裂隙及各試驗測點處的應(yīng)變,結(jié)合三維顯示動力分析軟件ANSYS/LS-DYNA對上述試驗條件下各模型的計算結(jié)果,從試驗與數(shù)值模擬兩個方面分析了各個試驗條件對穿層鉆孔煤體爆破裂隙發(fā)育的影響。根據(jù)相似配比試驗,通過合理地調(diào)整各組分的配比,... 

【文章來源】：安徽理工大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１?２０１０－２０１６年瓦斯事故起數(shù)與總事故起數(shù)的柱狀圖??

，一（３）將制作好的試件放入ＳＨＢＹ－４０Ｂ型水泥砼恒溫恒濕標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)６?（ｂ）所示。養(yǎng)護結(jié)束后，取出試件以備測試，如圖６?（ｃ）所Ｓｋ??ａ將配比材料倒入模具?ｂ放入恒溫箱保養(yǎng)?ｃ取出后打圖６試件制作過程??Ｆｉｇ６?Ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｍａｋｉｎｇ?ｔｈｅ?ｔｅｓｔ?ｓａｍｐｌｅ??對配比試件測試??文在配比試驗過程測試中，采用ＲＭＴ－Ｉ５０Ｂ巖石力學(xué)試驗系統(tǒng)得模擬材料的力學(xué)性質(zhì)進行測試試驗。由于其試驗功能較為完備附件并配合計算機控制即可完成力學(xué)試驗。該系統(tǒng)實物裝置圖Ｃ３ＺＱ??

３相似理論基礎(chǔ)及相似材料配比試驗???器包括：標(biāo)準(zhǔn)試塊模具，其尺寸為直徑５０ｍｍ，高１００ｍｍ、電子秤、攪拌桶、雙??端面磨石機，ＳＨＢＹ－４０Ｂ型水泥砼恒溫恒濕標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護箱、ＲＭＴ－１５０Ｂ型力學(xué)試驗??系統(tǒng)等。??試件制作過程如下：??（１）按照上述試驗配比方案，用電子稱稱出由計算得到的材料重量，將各??種材料混合均勻，倒入模具后壓實，如圖６?（ａ）所示。??（２）將模具放置兩天后，打開模具取出試件，靜置凝固一段時間貼上標(biāo)簽。??（３）將制作好的試件放入ＳＨＢＹ－４０Ｂ型水泥砼恒溫恒濕標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護，??如圖６?（ｂ）所示。養(yǎng)護結(jié)束后，取出試件以備測試，如圖６?（ｃ）所示。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同裝藥模式爆破載荷作用下煤層裂隙擴展特征試驗研究[J]. 劉健,劉澤功,高魁,薛俊華,婁亞北.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2016(04)
[2]耦合裝藥特性對深孔預(yù)裂爆破應(yīng)力波能量衰減的影響[J]. 蔡峰,劉澤功.  煤炭學(xué)報. 2014(S2)
[3]水不耦合裝藥對深孔預(yù)裂爆破應(yīng)力波能量的影響[J]. 蔡峰,劉澤功.  中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2014(08)
[4]深孔爆破在綜放開采堅硬頂煤預(yù)先弱化和瓦斯抽采中的應(yīng)用[J]. 劉健,劉澤功,高魁,姜二龍.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2014(S1)
[5]煤體在爆炸荷載和地應(yīng)力耦合作用下裂紋擴展的數(shù)值模擬[J]. 穆朝民,潘飛.  高壓物理學(xué)報. 2013(03)
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[7]爆炸荷載作用下煤體裂紋擴展機理模型實驗研究[J]. 穆朝民,齊娟.  振動與沖擊. 2012(13)
[8]水介質(zhì)不耦合裝藥爆破巖石破壞范圍的研究和應(yīng)用[J]. 宗琦,田立,汪海波.  爆破. 2012(02)
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[10]煤體中爆炸應(yīng)力波傳播與衰減規(guī)律模擬實驗研究[J]. 褚懷保,楊小林,侯愛軍,余永強,梁為民.  爆炸與沖擊. 2012(02)

碩士論文
[1]高吸附低透氣性煤層掘進巷道瓦斯治理技術(shù)研究[D]. 侯松.安徽理工大學(xué) 2017
[2]底板穿層鉆孔預(yù)裂爆破煤層增透模擬試驗研究[D]. 王明重.安徽理工大學(xué) 2015
[3]大黃山煤礦綜放面瓦斯鉆孔抽采技術(shù)及評判研究[D]. 韓升.太原理工大學(xué) 2015
[4]不同狀態(tài)的二氧化碳對煤層氣的驅(qū)替研究[D]. 周昱坤.太原理工大學(xué) 2015
[5]深孔預(yù)裂爆破弱化煤層夾矸試驗研究[D]. 潘泱波.安徽理工大學(xué) 2014
[6]深孔預(yù)裂爆破煤層增透相似模擬實驗研究[D]. 陳磊.安徽理工大學(xué) 2014
[7]深孔預(yù)裂爆破穿層增透裝藥技術(shù)的實驗研究[D]. 張凱.安徽理工大學(xué) 2014
[8]大黃山礦綜放工作面風(fēng)排瓦斯技術(shù)研究[D]. 楊雪.太原理工大學(xué) 2014
[9]煤體爆破作用數(shù)值模擬研究[D]. 李旺興.河南理工大學(xué) 2010
[10]低透氣性煤層穿層鉆孔區(qū)域預(yù)抽瓦斯消突技術(shù)研究[D]. 余陶.安徽建筑工業(yè)學(xué)院 2010



本文編號：3099470