爆破載荷作用下控制孔增透作用機(jī)理試驗(yàn)研究
本文選題:煤層爆破增透 + 控制孔; 參考:《振動(dòng)與沖擊》2017年24期
【摘要】:為了研究爆破載荷作用下控制孔增透作用機(jī)理,在實(shí)驗(yàn)室搭建爆破模擬試驗(yàn)系統(tǒng),設(shè)計(jì)了有控制孔和無(wú)控制孔兩種不同的模型試件,以煤體工程分類為依據(jù)結(jié)合構(gòu)造煤物理力學(xué)特性利用相似材料配比加工制備尺寸為300 mm×300 mm×300 mm的兩種模型試樣進(jìn)行爆破模擬試驗(yàn)。利用高速攝像儀記錄試樣完整的裂紋萌生、擴(kuò)展、貫通直至試樣破壞的全過(guò)程,采用超動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀監(jiān)測(cè)煤巖層的應(yīng)變信號(hào),利用網(wǎng)絡(luò)并行電法儀CT反演爆破前后模型試件電阻率的變化,分析兩種模型試件在爆破載荷作用下裂紋擴(kuò)展、動(dòng)態(tài)力學(xué)和電性參數(shù)特性,進(jìn)一步揭示了控制孔在深孔控制爆破卸壓增透中的作用。結(jié)果表明,爆破載荷在固定端("硬"材料)產(chǎn)生反射壓縮波,在控制孔全部反射成拉伸波;爆破試樣在沖擊波、應(yīng)力波、爆生氣體的共同作用下產(chǎn)生兩段主要波形,測(cè)點(diǎn)徑向應(yīng)變峰值與切向應(yīng)變峰值相近;爆破前后煤巖電阻率產(chǎn)生異常變化,前后的平均異常系數(shù)為6~9。研究成果可用于現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐中利用深孔控制爆破技術(shù)卸壓增透防治煤與瓦斯突出等瓦斯災(zāi)害。
[Abstract]:In order to study the antireflection mechanism of control holes under blasting load, a blasting simulation test system was established in the laboratory. Two different model specimens with and without control holes were designed. Based on the classification of coal mass engineering and the physical and mechanical properties of structural coal, two model samples with the size of 300mm 脳 300mm 脳 300mm were prepared by using the similar material ratio to carry out blasting simulation tests. The whole process of crack initiation, propagation, penetration and failure of the specimen was recorded by high speed camera, and the strain signal of coal strata was monitored by super dynamic strain meter. The variation of the resistivity of the model specimen before and after blasting was inversed by using the network parallel electrical instrument CT. The crack propagation, dynamic mechanics and electrical parameter characteristics of the two model specimens under blasting load were analyzed. The effect of control hole on pressure relief and antireflection of deep hole controlled blasting is further revealed. The results show that the blasting load produces the reflected compression wave at the fixed end ("hard" material) and the tensile wave in the control hole, and the blasting specimen produces two main waves under the combined action of shock wave, stress wave and explosion gas. The peak value of radial strain is close to the peak of tangential strain, and the resistivity of coal and rock produces abnormal changes before and after blasting, and the average abnormal coefficient is 6 / 9 before and after blasting. The research results can be used to prevent gas disasters such as coal and gas outburst by using deep hole controlled blasting technology in field engineering practice.
【作者單位】: 安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院;安徽理工大學(xué)煤礦安全高效開采省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(51474009;51674009) 國(guó)家青年自然科學(xué)基金(51604010) 安徽省自然科學(xué)基金(1708085QE111)
【分類號(hào)】:TD713
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,本文編號(hào):1813909
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