高压气体冲击作用下煤体内部应力波传播和衰减规律试验研究

为进一步探究高压气体冲击致裂煤体机理,采用自主研发的高压气体冲击致裂试验系统开展煤体冲击试验,通过测试煤体内部应变,分析其应力波传播和衰减规律。结果表明:高压气体冲击作用下煤体内部产生的应变波由压缩相和拉伸相组成,其应变波作用时间较爆炸应力波作用时间长;能量相等条件下,转换成标准大气压后,高压气体体积较TNT爆生气体体积大,高压气体冲击以准静态作用过程为主,孔壁基本不出现粉碎区,高压气体冲击能量利用率高;试验条件下煤体内部应力波衰减系数约为1.592。研究结果可为高压气体冲击致裂技术应用提供指导。

煤体致裂控制技术研究现状及应用

综采技术的普遍应用,要求在开采前抽出煤体内的瓦斯,达到先抽后采的安全环境。而不同煤体的结构具有复杂性,要使煤体充分碎裂,提高瓦斯抽采率,是一项比较复杂的研究应用过程。文章通过分析煤体致裂破坏原理,了解国内外在煤体致裂技术方面的研究现状,提出高压气体致裂技术在目前瓦斯抽采方面的技术创新,并介绍了液态二氧化碳致裂技术在工程方面的应用,对我国目前采用的钻孔抽采和厚煤层瓦斯抽采有一定参考和借鉴作用。

运用CO_2爆破技术增加煤层透气性的研究

为了提高注水渗透效率,解决蒋庄煤矿坚硬煤层注水难的问题,引进CO2爆破致裂技术,利用瞬间释放高压气体,迫使煤层内部封闭裂隙相互沟通,在煤层内部形成可使水渗透到煤体内部相互关联的孔隙—裂隙网,从而起到提高煤层注水效率软化煤层的效果。试验结果表明：采用CO2爆破致裂技术后,钻孔周边有效松动致裂范围明显增大,爆破致裂半径增加3~5 m,注水后煤层含水率提高了2%,有效解决了无法注水煤层注水难的问题,从而提高了采煤效率、降低了开采过程中的粉尘率和煤机截齿的消耗量。