液态CO2相变爆破孔网参数优化研究 |
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引用本文: | 贾进章,邢迎欢,李斌,刘飞.液态CO2相变爆破孔网参数优化研究[J].安全与环境学报,2023(6):1868-1879. |
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作者姓名: | 贾进章 邢迎欢 李斌 刘飞 |
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作者单位: | 1. 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;2. 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室;3. 中煤科工集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室 |
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基金项目: | 国家自然科学基金面上项目(52174183); |
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摘 要: | 为优化液态CO2相变爆破钻孔布置参数,研究双孔同时起爆应力波的传播特征、控制孔对煤体裂隙扩展规律的影响,基于LS-DYNA有限元软件模拟分析单孔爆破、双孔不同孔间距爆破及添加控制孔爆破的裂隙扩展特征,并在山西某矿15号煤层进行液态CO2相变致裂现场试验。结果表明:液态CO2单孔爆破的有效致裂半径为2.16 m;双孔爆破有效致裂半径为2.54 m,较单孔有效致裂半径提高了17.59%。随着炮孔间距的增大,两炮孔中间连线贯通区由完全贯通演化至非连续贯通,当孔间距为5 m时,致裂效果最好。含控制孔爆破较双孔爆破有效致裂半径提高了8.27%,控制孔主导了爆生主裂隙的定向扩展及孔壁环向裂隙的生成,裂隙扩展速度和影响范围均有显著增加。液态CO2相变致裂后,平均瓦斯抽采体积分数提高了2.68倍,平均瓦斯抽采流量提高了6.09倍。
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关 键 词: | 安全工程 液态CO2相变致裂 双孔爆破 控制孔 孔网参数优化 |
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