高压气体射流破煤应力波效应分析
刘勇1
何岸1
魏建平1
刘笑天2
1.河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地,河南焦作4540002.河南理工大学安全技术培训学院,河南焦作,454000
摘要：针对松软低透煤层中水力化增透措施存在的塌孔、抑制瓦斯解析及运移等缺点,提出采用高压气体射流破煤卸压增透的技术方法.根据热力学相关理论,计算分析了气体射流破煤应力波产生的临界当地声速及压力;并进行了高压气体射流破煤实验,高压气体射流冲击煤体时,以准静态载荷和动态载荷作用于煤体,在煤体表面形成冲蚀坑,并以应力波加载的方式在煤体内形成贯穿裂纹导致煤体破裂.通过建立应力波在煤体内传播的弥散方程,分析了孔隙率和渗透率对应力波在煤体内传播的影响.结果表明孔隙率对波速有明显的影响,应力波的衰减随孔隙率增大呈增大趋势,且在高频时应力波衰减变化更为明显;低频时渗透率对波速的影响不大,高频时,在渗透率较低时波速随着渗透率的增大逐渐增大,且波速衰减呈现先增大后减小的趋势;当渗透率大于10—1时,波速不受渗透率的影响,同时应力波也未出现衰减.
关键词：水射流气体射流破煤卸压增透瓦斯抽采应力波
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51404100)国家自然科学基金(51574112)中央高校基本科研业务费专项(NSFRF140102)
论文发表日期：2016-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
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