可控电脉冲作用煤岩冲击损伤演化特征研究
闫发志1
曾韬1
许江2
杨永丹1
彭守建2
杨雪林1
杨萌萌1
高长炯1
1.太原理工大学 安全与应急管理工程学院,山西 太原 0300242.重庆大学 煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室,重庆 400044
摘要：可控电脉冲技术能够有效改善煤岩孔裂隙结构,提高煤层透气性,在煤层增透领域具有较好的应用前景.采用自主研制的可控电脉冲致裂煤岩增透试验系统,开展电容分别为 2、4、6、8 μF条件下煤岩试样的冲击测试,研究煤岩体内冲击波传播规律及结构损伤特征,并利用扫描电镜和低温N2(77 K)吸附法对煤样的微观结构进行测试分析.结果表明:可控电脉冲作用煤岩冲击压力持续了数微秒,且在煤岩试样相同位置产生的冲击波峰值压力随电容的增大而显著增大,峰值压力最大增加 6.23 倍;电容为2、4、6、8 μF条件下可控电脉冲作用煤岩试样产生的裂纹密度分别为 1.407 72、2.064 64、9.123 04、16.700 19 m-1,煤岩试样裂纹密度与电容之间呈指数函数关系;随着电容的增大,煤样中产生了大量的新生孔裂隙,煤样的总孔容和比表面积最大分别增加了 2.3、3.6 倍,孔隙分形特征明显,可控电脉冲击穿煤样后对其微观孔裂隙结构具有明显的改善作用,可为煤中瓦斯运移提供良好的通道.
关键词：煤层增透可控电脉冲电容冲击波结构损伤
分类号：TD712.6(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52274221)国家自然科学基金(51904044)山西省青年基金项目(202203021212212)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-03-25（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 71-81 )
英文信息