液态二氧化碳相变致裂裂缝形态及影响因素研究
发布时间：2021-10-16 04:38
液态二氧化碳相变致裂技术作为一种新型的爆破致裂技术,具有致裂过程无火花、压力易控、便于贮存和运输、安全高效等诸多优点。本论文采用物理模拟实验研究、理论分析和现场验证性实验等方法,对二氧化碳相变致裂的作用机理、裂缝形态及其影响因素等作了进一步研究,对于指导液态二氧化碳相变致裂技术在工程实践中的应用具有重要意义。应用大尺寸真三轴应力加载系统进行液态CO2相变致裂实验,结合土体中和无应力状态下的物理实验,以声发射系统为监测手段,对比常规的水力致裂和传统炸药爆破实验,对致裂后裂缝的空间分布的基本形态进行研究。结果表明,致裂后在钻孔致裂中心位置存在粉碎区,在排气口聚能方向上产生主裂缝并进一步扩展发育,具有定向致裂的特性。对影响液态二氧化碳相变致裂后煤岩体裂缝形态的相关影响因素进行了研究,掌握了围压效应、主应力差、充气量等关键因素对相变致裂裂缝形态及致裂效果的影响。围压应力状态改变了应力波的传播规律,对于裂缝的进一步延伸和扩展具有一定的导向作用。相变致裂后产生的裂缝主要在沿排气口方向上进行延伸扩展,进而形成优势裂缝,抑制裂缝在其它方向上的扩展。地应力差对裂缝的扩展有显著的影响...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
-3Thepiec3泄能片和ceofenergyr发热管releasedandhheatpipes
F管通 70~1Figure 2-Figure 2-2 T通过微电流激100 MPa，图 2-1 致1 The schem图 2-2 二The physical p激发启动，通过改变其图 2-3致裂部分结构matic diagram二氧化碳致裂picture of car定压泄能片其厚度，可3 泄能片和构示意图[32]m of the fract裂管实物图rbon dioxide片的材质为可改变其剪切发热管turing partfracturing tub为 20 号钢（切力，控制be（图 2制致裂
强力封。F发热管通强度为 70~1力。将致裂管封垫片等部在致裂管用万用表检Figure 2-2 T通过微电流激100 MPa，Figure 2-的充气头（件组装到一充装前要做检测充气头图 2-2 二The physical p激发启动，通过改变其图 2-3-3 The piec（起爆头）、一起，旋两做好相关准头中心头是二氧化碳致裂picture of car定压泄能片其厚度，可3 泄能片和ce of energy r储液主管、两端接头使致准备工作。首否导通，导裂管实物图rbon dioxide片的材质为可改变其剪切发热管released and h、泄能头以致裂管成为首先，检测导通为正常fracturing tub为 20 号钢（切力，控制heat pipes及发热管、为密闭高压容充气头（起；检测充气be（图 2-3），剪制致裂时的初定压泄能片容器。起爆头）是否气头顶部螺纹剪初片否纹
【参考文献】：
期刊论文
[1]液态CO2相变致裂机理及应用技术研究[J]. 陈喜恩,赵龙,王兆丰,李豪君. 煤炭工程. 2016(09)
[2]液态CO2相变致裂二次增透技术[J]. 王兆丰,周大超,李豪君,赵龙. 河南理工大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]液态CO2相变致裂强制煤层顶板垮落技术[J]. 程小庆,王兆丰,李豪君. 煤矿安全. 2016(06)
[4]常村煤矿液态CO2循环爆破致裂增透技术研究[J]. 白志鹏. 煤炭技术. 2016(04)
[5]液态CO2相变致裂增透技术在高瓦斯低透煤层的应用[J]. 赵龙,王兆丰,孙矩正,涂冬平. 煤炭科学技术. 2016(03)
[6]突出煤层掘进工作面CO2可控相变致裂防突技术[J]. 王海东. 煤炭科学技术. 2016(03)
[7]二氧化碳爆破深孔预裂强化增透试验研究[J]. 刘文郁,王滨. 煤炭技术. 2016(03)
[8]断续裂隙类岩石材料三轴压缩力学特性试验研究[J]. 黄彦华,杨圣奇,鞠杨,周小平,高峰. 岩土工程学报. 2016(07)
[9]液态CO2相变致裂煤层增透技术布孔方式研究[J]. 王兆丰,李豪君,陈喜恩,赵龙,周大超. 中国安全生产科学技术. 2015(09)
[10]液态CO2预裂爆破增透技术试验研究[J]. 宋宜猛,王启飞,王安虎,王赶跃,池贵龙,田辉. 中国煤炭. 2015(08)
博士论文
[1]煤层深孔预裂爆破裂隙扩展机理与应用研究[D]. 王志亮.中国矿业大学（北京） 2010
[2]高能气体压裂过程动力学模型与工艺技术优化决策研究[D]. 吴飞鹏.中国石油大学 2009
硕士论文
[1]甲烷和煤尘爆炸特性实验研究[D]. 屈姣.西安科技大学 2015
[2]液态二氧化碳相变致裂增透机理研究[D]. 韩亚北.河南理工大学 2014
本文编号：3439164
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
-3Thepiec3泄能片和ceofenergyr发热管releasedandhheatpipes
F管通 70~1Figure 2-Figure 2-2 T通过微电流激100 MPa，图 2-1 致1 The schem图 2-2 二The physical p激发启动，通过改变其图 2-3致裂部分结构matic diagram二氧化碳致裂picture of car定压泄能片其厚度，可3 泄能片和构示意图[32]m of the fract裂管实物图rbon dioxide片的材质为可改变其剪切发热管turing partfracturing tub为 20 号钢（切力，控制be（图 2制致裂
强力封。F发热管通强度为 70~1力。将致裂管封垫片等部在致裂管用万用表检Figure 2-2 T通过微电流激100 MPa，Figure 2-的充气头（件组装到一充装前要做检测充气头图 2-2 二The physical p激发启动，通过改变其图 2-3-3 The piec（起爆头）、一起，旋两做好相关准头中心头是二氧化碳致裂picture of car定压泄能片其厚度，可3 泄能片和ce of energy r储液主管、两端接头使致准备工作。首否导通，导裂管实物图rbon dioxide片的材质为可改变其剪切发热管released and h、泄能头以致裂管成为首先，检测导通为正常fracturing tub为 20 号钢（切力，控制heat pipes及发热管、为密闭高压容充气头（起；检测充气be（图 2-3），剪制致裂时的初定压泄能片容器。起爆头）是否气头顶部螺纹剪初片否纹
【参考文献】：
期刊论文
[1]液态CO2相变致裂机理及应用技术研究[J]. 陈喜恩,赵龙,王兆丰,李豪君. 煤炭工程. 2016(09)
[2]液态CO2相变致裂二次增透技术[J]. 王兆丰,周大超,李豪君,赵龙. 河南理工大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]液态CO2相变致裂强制煤层顶板垮落技术[J]. 程小庆,王兆丰,李豪君. 煤矿安全. 2016(06)
[4]常村煤矿液态CO2循环爆破致裂增透技术研究[J]. 白志鹏. 煤炭技术. 2016(04)
[5]液态CO2相变致裂增透技术在高瓦斯低透煤层的应用[J]. 赵龙,王兆丰,孙矩正,涂冬平. 煤炭科学技术. 2016(03)
[6]突出煤层掘进工作面CO2可控相变致裂防突技术[J]. 王海东. 煤炭科学技术. 2016(03)
[7]二氧化碳爆破深孔预裂强化增透试验研究[J]. 刘文郁,王滨. 煤炭技术. 2016(03)
[8]断续裂隙类岩石材料三轴压缩力学特性试验研究[J]. 黄彦华,杨圣奇,鞠杨,周小平,高峰. 岩土工程学报. 2016(07)
[9]液态CO2相变致裂煤层增透技术布孔方式研究[J]. 王兆丰,李豪君,陈喜恩,赵龙,周大超. 中国安全生产科学技术. 2015(09)
[10]液态CO2预裂爆破增透技术试验研究[J]. 宋宜猛,王启飞,王安虎,王赶跃,池贵龙,田辉. 中国煤炭. 2015(08)
博士论文
[1]煤层深孔预裂爆破裂隙扩展机理与应用研究[D]. 王志亮.中国矿业大学（北京） 2010
[2]高能气体压裂过程动力学模型与工艺技术优化决策研究[D]. 吴飞鹏.中国石油大学 2009
硕士论文
[1]甲烷和煤尘爆炸特性实验研究[D]. 屈姣.西安科技大学 2015
[2]液态二氧化碳相变致裂增透机理研究[D]. 韩亚北.河南理工大学 2014
本文编号：3439164
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