高瓦斯低透气性煤层CO_2相变致裂增透技术研究北大核心CSCD |
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引用本文: | 洪紫杰,王成,熊祖强.高瓦斯低透气性煤层CO_2相变致裂增透技术研究北大核心CSCD[J].中国安全生产科学技术,2017(1):39-45. |
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作者姓名: | 洪紫杰 王成 熊祖强 |
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作者单位: | 1.河南理工大学能源科学与工程学院454003;2.煤炭安全生产河南省协同创新中心454003; |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51304065;51274088;50908076) |
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摘 要: | 针对高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采效果差,且炸药爆破增透存在危险性大等问题,采用理论分析与计算、数值模拟及现场实验等方法,分析了液态CO_2致裂增透煤层原理及煤层损伤,计算了液态CO_2致裂当量,模拟优化了关键部件释放管几何类型及参数,研究了相变致裂点数对致裂效果的影响。结果表明:CO_2相变致裂利用高压气体冲击破碎煤岩体,增强了煤岩层的裂隙发育及透气性;1 kg液态CO_2相变致裂爆炸的当量相当于398 g TNT炸药;关键部件释放管最优结构为空心圆柱结构,最优长度18 mm,最优直径24 mm,最优压力276 MPa;瓦斯抽放影响半径与致裂管数满足三次函数关系,单孔一点致裂方案能够实现增透促抽;致裂后增透促抽瓦斯效果显著,为安全高效抽采瓦斯提供了有效的技术支撑。
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关 键 词: | 低透气煤层 增透促抽 相变致裂 致裂能量 释放管参数 |
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