高压气体预裂爆轰作用机理及数值模拟实验研究

为了减少煤矿安全生产事故,提高高压气体煤层预裂技术的预裂效果,研究预裂剂燃烧转化为爆轰的机理与条件,阐明了高压气体预裂爆轰致裂煤岩过程,并结合数值模拟技术,探究预裂剂燃烧阶段和爆轰阶段对煤岩预裂的影响机理、煤岩破坏情况及应力演化,并对存在明显初始裂隙和没有明显初始裂隙两种情况的预裂全过程进行了对比实验,结果表明:存在明显初始裂隙时拥有更好的预裂效果。

围岩孔裂隙充水承压爆破过程分析

为揭示围岩孔裂隙充水承压安全高效爆破作用机理,采用理论和试验分析方法对承压爆破过程及效果进行分析.建立了承压爆破围岩裂隙扩展模型,揭示了孔内承压水"楔入"裂隙空间后的围岩裂隙扩展规律.研究表明:围岩孔内承压水的存在对波的传播与破岩具有积极作用,钻孔狭小空间内爆轰产物与介质膨胀过程是等熵的;围岩孔裂隙充水承压爆破是孔内冲击波、应力波先导破岩及承压水后续膨胀增裂共同作用的结果;试验证实了围岩孔裂隙充水承压爆破的高效性,由于介质的湿润、降温以及稀释作用,承压爆破过程中的有害物质得到较好控制,既达到了高效能炸药爆轰作用下的安全静态破岩目的,又实现了爆炸超动载与承压水静载作用的统一.