高壓氣體射流破煤應(yīng)力波效應(yīng)分析
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【摘要】:針對(duì)松軟低透煤層中水力化增透措施存在的塌孔、抑制瓦斯解析及運(yùn)移等缺點(diǎn),提出采用高壓氣體射流破煤卸壓增透的技術(shù)方法。根據(jù)熱力學(xué)相關(guān)理論,計(jì)算分析了氣體射流破煤應(yīng)力波產(chǎn)生的臨界當(dāng)?shù)芈曀偌皦毫?并進(jìn)行了高壓氣體射流破煤實(shí)驗(yàn),高壓氣體射流沖擊煤體時(shí),以準(zhǔn)靜態(tài)載荷和動(dòng)態(tài)載荷作用于煤體,在煤體表面形成沖蝕坑,并以應(yīng)力波加載的方式在煤體內(nèi)形成貫穿裂紋導(dǎo)致煤體破裂。通過(guò)建立應(yīng)力波在煤體內(nèi)傳播的彌散方程,分析了孔隙率和滲透率對(duì)應(yīng)力波在煤體內(nèi)傳播的影響。結(jié)果表明孔隙率對(duì)波速有明顯的影響,應(yīng)力波的衰減隨孔隙率增大呈增大趨勢(shì),且在高頻時(shí)應(yīng)力波衰減變化更為明顯;低頻時(shí)滲透率對(duì)波速的影響不大,高頻時(shí),在滲透率較低時(shí)波速隨著滲透率的增大逐漸增大,且波速衰減呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì);當(dāng)滲透率大于10-11時(shí),波速不受滲透率的影響,同時(shí)應(yīng)力波也未出現(xiàn)衰減。
【作者單位】: 河南理工大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;河南理工大學(xué)瓦斯地質(zhì)與瓦斯治理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;河南理工大學(xué)安全技術(shù)培訓(xùn)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】: 水射流 氣體射流破煤 卸壓增透 瓦斯抽采 應(yīng)力波
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51404100;51574112) 河南理工大學(xué)高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資助項(xiàng)目(自然科學(xué)類)(NSFRF140102)
【分類號(hào)】:TD712.6
【正文快照】: 瓦斯抽采是防治瓦斯災(zāi)害和實(shí)現(xiàn)瓦斯能源綜合利用的重要手段。但隨著我國(guó)煤礦開采深度的不斷增加,瓦斯抽采難度大大增加,抽采效率極低。為此學(xué)者們提出了水射流割縫、水力沖孔及水力壓裂等“水力化”強(qiáng)化瓦斯抽采技術(shù)[1-3]。但上述技術(shù)在松軟煤層中應(yīng)用時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)塌孔等現(xiàn)象,
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):501948
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