不同介质作用下爆生裂隙的形态特征试验研究

发布时间：2021-03-27 23:48

　　为研究不同介质对爆生裂隙形态特征的影响规律,分别开展了空气、水、空气-悬砂颗粒和水-悬砂颗粒作用下的有机玻璃爆破试验,分析了爆生裂隙的长度、宽度和空间偏转角度,得到了爆生裂隙的形态特征和悬砂颗粒在裂隙中的分布规律。试验结果表明:采用水作为介质时,主裂隙的长度和宽度明显大于采用空气作为介质时,分别增大了16.9%和33.3%,可见,含水条件下爆破能量的利用率较高;相比于单纯的空气和水作为介质时,悬砂颗粒的添加使主裂隙长度分别增大了45.2%和45.0%,主裂隙宽度分别增大了133.3%和100.0%。在爆生气体的膨胀作用下,悬砂颗粒被气流带入到爆生裂隙中,很好地支撑了裂隙,使裂隙宽度增大。而且,悬砂颗粒的存在弱化了裂隙扩展的偏转作用,使裂隙偏转角度分布范围分别降低了81.3%和30.0%。试验结论对爆破增透强化瓦斯抽采技术具有一定的理论指导意义。 

【文章来源】：煤炭科学技术. 2020,48(06)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

试验系统

有机玻璃模型爆破后的裂隙形态呈现为主裂隙和次裂隙2类，如图3所示。其中主裂隙贯穿模型上下表面，次裂隙未贯穿模型上下表面，部分次裂隙为主裂隙的分支裂隙。笔者主要针对主裂隙的形态特征展开分析讨论。为研究爆生裂隙的分布特征，分析裂隙宽度变化及偏转特征，选取爆破孔中心为坐标原点，有机玻璃板平行两边中点连线为x轴、y轴建立二维坐标系;同时选取爆破孔中心为圆心，爆破孔壁面为起点，步长为15 mm，绘制多个等距同心圆，圆形与裂隙上、下表面的交点即测点，裂隙的起始点和终止点也为测点，如图6所示，图中实线为裂隙上表面，虚线为裂隙下表面。使用型号为MG10085-1A 100×读数显微镜观测测点处裂隙宽度，如图4所示。

为研究爆生裂隙的分布特征，分析裂隙宽度变化及偏转特征，选取爆破孔中心为坐标原点，有机玻璃板平行两边中点连线为x轴、y轴建立二维坐标系;同时选取爆破孔中心为圆心，爆破孔壁面为起点，步长为15 mm，绘制多个等距同心圆，圆形与裂隙上、下表面的交点即测点，裂隙的起始点和终止点也为测点，如图6所示，图中实线为裂隙上表面，虚线为裂隙下表面。使用型号为MG10085-1A 100×读数显微镜观测测点处裂隙宽度，如图4所示。2.2 爆生主裂隙的长度变化

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同切缝管材质下切缝药包爆炸冲击波传播特性研究[J]. 杨仁树,左进京,李永亮,赵勇,康一强.  中国矿业大学学报. 2019(02)
[2]爆炸荷载下含预裂缝的裂纹扩展实验研究[J]. 杨仁树,苏洪.  煤炭学报. 2019(02)
[3]水压爆破在煤矿中的应用研究[J]. 孙婷,李科.  煤炭技术. 2019(02)
[4]不同间隔介质对爆破效果影响研究[J]. 张袁娟.  化工矿物与加工. 2019(01)
[5]不同应力差条件下超临界CO2气爆煤岩体气楔作用次生裂纹扩展规律研究[J]. 孙可明,王金彧,辛利伟.  应用力学学报. 2019(02)
[6]不同孔间距抽采孔对深孔预裂爆破增透效果影响研究[J]. 贾腾,黄长国,刘公君,邓川.  煤炭科学技术. 2018(05)
[7]煤体爆破损伤断裂过程与机理研究[J]. 褚怀保,杨小林,梁为民,余永强.  采矿与安全工程学报. 2018(02)
[8]爆炸应力波作用下动、静裂纹相互作用的实验研究[J]. 杨仁树,左进京,杨立云,李炜煜,余贤涛.  爆炸与冲击. 2017(06)
[9]不同药量的切缝药包双孔爆破裂纹扩展规律试验[J]. 李清,于强,朱各勇,韦贵华,徐顺成.  岩石力学与工程学报. 2017(09)
[10]水压爆破应力波传播及破煤岩机理实验研究[J]. 蔡永乐,付宏伟.  煤炭学报. 2017(04)



本文编号：3104464