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不同装药模式爆破载荷作用下煤层裂隙扩展特征试验研究
被引量：
31
1
作者
刘健
刘泽功
+2 位作者
高魁
薛俊华
娄亚北
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期735-742,共8页
为了研究炸药在不同煤岩介质中爆破所产生的裂隙扩展和力学特征,提高深孔预裂爆破对低透气性煤层进行增透的效果,在实验室搭建爆破模拟试验系统,设计穿层钻孔和顺层钻孔2种不同的装药模式,以Froude比例法建立煤层深孔预裂爆破的试验模型...
为了研究炸药在不同煤岩介质中爆破所产生的裂隙扩展和力学特征,提高深孔预裂爆破对低透气性煤层进行增透的效果,在实验室搭建爆破模拟试验系统,设计穿层钻孔和顺层钻孔2种不同的装药模式,以Froude比例法建立煤层深孔预裂爆破的试验模型,利用相似材料配比加工制备尺寸为50 cm×50 cm×50 cm的试样进行爆破模拟试验。通过超动态应变仪监测煤岩层的应变信号,利用高速摄像仪记录试样完整的裂纹萌生、扩展、贯通直至试样破坏的全过程,分析爆破载荷作用下试样的动态力学特性和裂纹扩展特性。研究发现,裂纹主要是由压缩波与卸载波共同作用形成的,裂纹扩展方向与炮孔轴线方向垂直;在煤岩介质中实施穿层钻孔爆破的爆破效果优于顺层钻孔煤层爆破效果,当爆破应力波从煤层入射到岩层后,出现反射拉伸波,反作用于煤体上,加剧煤岩不同爆破介质的破坏程度,促使爆破裂隙的扩展。研究成果可用于指导井下低透气性煤层深孔预裂爆破装药方式的选择,以提高瓦斯抽采效率。
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关键词
爆破力学
深孔爆破
煤–岩介质
瓦斯灾害
增透
原文传递
穿层爆破各煤层动态应力分布与抽放效果探讨
被引量：
12
2
作者
龚敏
熊本良
+1 位作者
王楚翰
王华
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第A01期2989-2996,共8页
穿层深孔爆破在石门揭煤及局部地段防止瓦斯突出有重要作用,由于爆破区域跨越多层煤、岩介质以及扇形布孔造成孔口孔底最小抵抗线不相等因素影响,穿层深孔爆破研究较为困难。在大量矿井试验基础上,利用三维数值模拟方法,研究有代表意义...
穿层深孔爆破在石门揭煤及局部地段防止瓦斯突出有重要作用,由于爆破区域跨越多层煤、岩介质以及扇形布孔造成孔口孔底最小抵抗线不相等因素影响,穿层深孔爆破研究较为困难。在大量矿井试验基础上,利用三维数值模拟方法,研究有代表意义的穿层深孔爆破相关理论问题。建立穿层爆破计算模型,获得不同位置抽放孔有效应力随时间变化规律;探讨各抽放孔有效应力随距炮孔水平距离增加而衰减,以及不同抽放孔轴线方向两层煤中应力分布的差异。计算结果表明:复合介质孔口、孔底煤层中爆破裂隙贯通范围分别为1.4,1.8 m;孔底由于锥形波的叠加和应力波反射双重作用影响,在相同距离时孔底有效应力平均值较孔口大73%;煤–岩复合介质中煤层爆破效果优于单煤层爆破效果,同等情况下,复合介质煤层中孔口处有效应力极值较单煤层增加17%～42%,孔底增加6%～24%。现场实践表明,当作用在抽放孔轴线的平均有效应力由7.12 MPa增到12 MPa后,瓦斯抽放总量增加3倍以上。
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关键词
采矿工程
穿层爆破
煤–岩介质
扇形布孔
数值计算
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职称材料
题名
不同装药模式爆破载荷作用下煤层裂隙扩展特征试验研究
被引量：
31
1
作者
刘健
刘泽功
高魁
薛俊华
娄亚北
机构
安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室
安徽理工大学能源与安全学院
淮南矿业(集团)有限责任公司深部煤炭开采与环境保护国家重点实验室
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期735-742,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51004003
51474009)
安徽省教育厅自然科学基金重点项目(KJ2010A091)~~
文摘
为了研究炸药在不同煤岩介质中爆破所产生的裂隙扩展和力学特征,提高深孔预裂爆破对低透气性煤层进行增透的效果,在实验室搭建爆破模拟试验系统,设计穿层钻孔和顺层钻孔2种不同的装药模式,以Froude比例法建立煤层深孔预裂爆破的试验模型,利用相似材料配比加工制备尺寸为50 cm×50 cm×50 cm的试样进行爆破模拟试验。通过超动态应变仪监测煤岩层的应变信号,利用高速摄像仪记录试样完整的裂纹萌生、扩展、贯通直至试样破坏的全过程,分析爆破载荷作用下试样的动态力学特性和裂纹扩展特性。研究发现,裂纹主要是由压缩波与卸载波共同作用形成的,裂纹扩展方向与炮孔轴线方向垂直;在煤岩介质中实施穿层钻孔爆破的爆破效果优于顺层钻孔煤层爆破效果,当爆破应力波从煤层入射到岩层后,出现反射拉伸波,反作用于煤体上,加剧煤岩不同爆破介质的破坏程度,促使爆破裂隙的扩展。研究成果可用于指导井下低透气性煤层深孔预裂爆破装药方式的选择,以提高瓦斯抽采效率。
关键词
爆破力学
深孔爆破
煤–岩介质
瓦斯灾害
增透
Keywords
blasting
mechanics
deep
borehole
blasting
layers
of
coal
-
rock
media
gas
disaster
increasing
permeability
分类号
TD235 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
穿层爆破各煤层动态应力分布与抽放效果探讨
被引量：
12
2
作者
龚敏
熊本良
王楚翰
王华
机构
北京科技大学土木与环境工程学院
四川省古叙煤业开发公司
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第A01期2989-2996,共8页
文摘
穿层深孔爆破在石门揭煤及局部地段防止瓦斯突出有重要作用,由于爆破区域跨越多层煤、岩介质以及扇形布孔造成孔口孔底最小抵抗线不相等因素影响,穿层深孔爆破研究较为困难。在大量矿井试验基础上,利用三维数值模拟方法,研究有代表意义的穿层深孔爆破相关理论问题。建立穿层爆破计算模型,获得不同位置抽放孔有效应力随时间变化规律;探讨各抽放孔有效应力随距炮孔水平距离增加而衰减,以及不同抽放孔轴线方向两层煤中应力分布的差异。计算结果表明:复合介质孔口、孔底煤层中爆破裂隙贯通范围分别为1.4,1.8 m;孔底由于锥形波的叠加和应力波反射双重作用影响,在相同距离时孔底有效应力平均值较孔口大73%;煤–岩复合介质中煤层爆破效果优于单煤层爆破效果,同等情况下,复合介质煤层中孔口处有效应力极值较单煤层增加17%～42%,孔底增加6%～24%。现场实践表明,当作用在抽放孔轴线的平均有效应力由7.12 MPa增到12 MPa后,瓦斯抽放总量增加3倍以上。
关键词
采矿工程
穿层爆破
煤–岩介质
扇形布孔
数值计算
Keywords
mining
engineering
through
strata
blasting
layers
of
coal
-
rock
media
fan-patterned
holes
numerical
calculation
分类号
TD32 [矿业工程—矿井建设]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同装药模式爆破载荷作用下煤层裂隙扩展特征试验研究
刘健
刘泽功
高魁
薛俊华
娄亚北
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
31
原文传递
2
穿层爆破各煤层动态应力分布与抽放效果探讨
龚敏
熊本良
王楚翰
王华
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
12
下载PDF
职称材料
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