針對高應(yīng)力低透氣煤層煤與瓦斯突出頻發(fā)的問題,建立靜態(tài)破巖致裂力學(xué)模型,數(shù)值模擬致裂過程,測試并分析影響致裂效果的致裂時(shí)效、膨脹壓力、致裂孔布置工藝等相關(guān)參數(shù),研究靜態(tài)爆破釋能防突及致裂增透機(jī)制。結(jié)果表明:配置膨脹劑、抑制劑、水分配比分別為100∶8∶30、100∶12∶30、100∶15∶30,起效時(shí)間分別為50、30、100 min的3種破碎劑;其中配比2膨脹效果最好,最大致裂壓力為150.8 MPa。破碎劑膨脹穩(wěn)態(tài)持續(xù)拉應(yīng)力大于介質(zhì)抗拉強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)靜態(tài)爆破功能;控制孔起到裂隙擴(kuò)展引導(dǎo)和尺寸放大作用。靜態(tài)爆破降低煤體瓦斯及應(yīng)力潛能積聚,增加煤體裂隙數(shù)量,達(dá)到靜態(tài)爆破釋能增透目的。 

【文章來源】：中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,30(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

靜態(tài)破碎劑膨脹模型

圖1 靜態(tài)破碎劑膨脹模型o1為致裂孔1圓心;o2為致裂孔2圓心;r1、r2為孔o(hù)1、o2半徑，m;l為2個(gè)圓心距離，m;x為圓心o1到單元體距離，m;t為膨脹反應(yīng)時(shí)間，min;σr 1、σr 2為2個(gè)圓筒靜態(tài)膨脹產(chǎn)生的水平應(yīng)力，MPa;q1(t)、q2(t)為孔o(hù)1、o2隨時(shí)間膨脹應(yīng)力，MPa;σθ為單元彈性體垂直應(yīng)力，MPa;σθ1、σθ2為2個(gè)圓筒靜態(tài)膨脹產(chǎn)生的垂直應(yīng)力，MPa。

斷裂力學(xué)中應(yīng)力強(qiáng)度因子可解釋裂紋尖端應(yīng)力場的奇異性[13-14]，對于單孔形式斷裂，其模型如圖3a所示。圖3中α為裂紋長度，m。由斷裂力學(xué)得出單孔斷裂模型應(yīng)力強(qiáng)度因子:

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3393518