液態(tài)二氧化碳相變爆破是一種運(yùn)用物理爆破來(lái)對(duì)低透氣性煤層進(jìn)行增透的方法,具備安全環(huán)保、操作簡(jiǎn)單、適用范圍廣的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)井下進(jìn)行相變爆破,煤體透氣性大幅度提高,瓦斯得到釋放,工作面突出可能性降低。同時(shí),二氧化碳對(duì)瓦斯的驅(qū)替作用,可以有效提高瓦斯抽采水平。本文采用理論分析、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)等方法,對(duì)液態(tài)二氧化碳爆破能量、爆破裂紋擴(kuò)展機(jī)理、爆破裂紋擴(kuò)展規(guī)律以及煤層深孔相變爆破增透效果等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,主要取得以下研究成果:(1)結(jié)合二氧化碳的相態(tài)特性,分析了相變爆破過(guò)程的能量變化,利用R-K-S氣體狀態(tài)方程計(jì)算了高壓氣體的膨脹功與相變爆破設(shè)備的爆炸能量。(2)結(jié)合爆破理論與斷裂力學(xué),分析了液態(tài)二氧化碳相變爆破裂紋擴(kuò)展機(jī)理,計(jì)算了高壓二氧化碳沖擊形成的應(yīng)力波造成的粉碎區(qū)、裂隙區(qū)范圍,根據(jù)宏觀裂紋的有效應(yīng)力強(qiáng)度因子,研究了高壓二氧化碳作用下裂紋動(dòng)態(tài)擴(kuò)展機(jī)理。在準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力場(chǎng)分析的基礎(chǔ)上,研究了高壓氣體作用下中遠(yuǎn)區(qū)裂紋二次擴(kuò)展的形成條件。(3)基于SPH計(jì)算方法,建立了煤體氣爆損傷模型,模擬了單孔液態(tài)二氧化碳相變爆破的爆破過(guò)程,研究了煤體氣爆破壞機(jī)理,確定了相變爆破的爆破半徑,得到了爆破過(guò)程鉆孔...

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1液態(tài)二氧化碳相變爆破主體設(shè)備Figure2-1Liquidcarbondioxidephasetransitionblastingmainequipment

2液態(tài)二氧化碳相變爆破機(jī)理分析態(tài)二氧化碳相變爆破機(jī)理分析eMechanismAnalysisofLiquidCarbonDeTransitionBlasting態(tài)二氧化碳相變爆破技術(shù)（LiquidCarbonDioxideitionBlastingTec....

圖2-3二氧化碳三相圖

2液態(tài)二氧化碳相變爆破機(jī)理分析表2-1CO2相關(guān)物理參數(shù)表Table2-1TherelatedparametersofCO2量值物理量值子質(zhì)量44臨界壓力7.383M指數(shù)1.295偏心因子0.225體常數(shù)8.314J/(mol·K)相對(duì)密度....

圖3-5液態(tài)二氧化碳爆破有效應(yīng)力圖

（c）t=3.1ms（d）t=4.65ms圖3-5液態(tài)二氧化碳爆破有效應(yīng)力圖Figure3-5Effectivestressofliquidcarbondioxideblasting煤體經(jīng)液態(tài)二氧化碳爆破后裂紋分布的模擬結(jié)果如圖3-6所示。從結(jié)果中可以看....

圖3-6爆破裂紋最終分布形態(tài)

（c）t=3.1ms（d）t=4.65ms圖3-5液態(tài)二氧化碳爆破有效應(yīng)力圖Figure3-5Effectivestressofliquidcarbondioxideblasting煤體經(jīng)液態(tài)二氧化碳爆破后裂紋分布的模擬結(jié)果如圖3-6所示。從結(jié)果中以看出....

本文編號(hào)：3957499