二氧化碳爆破布置参数数值模拟

发布时间：2019-09-12 03:19

【摘要】：为确定二氧化碳爆破增加煤层瓦斯透气性技术的最佳爆破孔间距及控制孔的布置方式,采用FLAC~(3D)和Comsol软件对不同间距多空爆破和爆破影响半径进行数值模拟.研究结果表明:爆破器间距约为5 m、爆破孔间距约为7 m,且控制孔布置在相邻爆破孔中间时,液态二氧化碳多孔连续爆破能够达到最理想的爆破增透效果,而且控制孔的半径越大,增透效果越明显,瓦斯抽采效率越高.
【图文】：

辽宁工程技术大学学报（自然科学版）第36卷辽宁工程技术大学学报（自然科学版)网址：http://202.199.224.158/http://xuebao.lntu.edu.cn/1028（b）有控制孔图1液态二氧化碳爆破效果对比Fig.1comparisonofliquidcarbondioxideblastingeffects2.2不同间距多孔连续爆破数值模拟在10MPa地应力的前提下，建立40m×50m×5m的FLAC3D数值模型，物理力学参数应用表1中的数据，模型网格数80000个，节点数89991个.选择爆破器间距和爆破孔间距的参数为8m×10m、6m×8m和5m×7m等3组不同数据进行数值模拟，模拟结果见图2.（a）8m×10m（b）6m×8m（c）5m×7m图2不同间距多孔连续爆破数值模拟Fig.2mumericalsimulationofmultiholecontinuousblastingwithdifferentspacing由图2（a）可以看出，爆破器间距为8m，爆破孔间距为10m时，仍未达到理想的爆破效果；图2（b）中爆破器与爆破孔间距为6m和8m，爆破有效范围较图2（a）明显增加，但仍有小部分区域没有达到爆破增透效果；图2（c）中爆破器与爆破孔间距为5m和7m，爆破孔间所有范围全部处于爆破有效影响范围内，达到理想的爆破效果，即爆破器间距约为5m、爆破孔间距约为7m是CO2爆破增透技术布置参数的最优值.3爆破前后抽采有效影响半径数值模拟煤层进行液态CO2爆破后，煤层透气性系数得到大幅度的提升，本节采用中仿科技公司的ComsolMultiphysics5.0多物理场有限元分析软件计算爆破前后煤层瓦斯抽采的有效影响半径.当煤层瓦斯没有受到采动或抽采的影响时会处于吸附和解吸的平衡状态；当煤层瓦斯受到采动或抽采的影响时，瓦斯原来的吸附和解吸的平衡状态就即刻消失.煤层受采动的影响区域内的瓦斯就会由高压区向低压区运移[10].井下煤层瓦斯抽采在空间上是三维的，

辽宁工程技术大学学报（自然科学版）第36卷辽宁工程技术大学学报（自然科学版)网址：http://202.199.224.158/http://xuebao.lntu.edu.cn/1028（b）有控制孔图1液态二氧化碳爆破效果对比Fig.1comparisonofliquidcarbondioxideblastingeffects2.2不同间距多孔连续爆破数值模拟在10MPa地应力的前提下，建立40m×50m×5m的FLAC3D数值模型，物理力学参数应用表1中的数据，模型网格数80000个，节点数89991个.选择爆破器间距和爆破孔间距的参数为8m×10m、6m×8m和5m×7m等3组不同数据进行数值模拟，模拟结果见图2.（a）8m×10m（b）6m×8m（c）5m×7m图2不同间距多孔连续爆破数值模拟Fig.2mumericalsimulationofmultiholecontinuousblastingwithdifferentspacing由图2（a）可以看出，爆破器间距为8m，爆破孔间距为10m时，仍未达到理想的爆破效果；图2（b）中爆破器与爆破孔间距为6m和8m，爆破有效范围较图2（a）明显增加，但仍有小部分区域没有达到爆破增透效果；图2（c）中爆破器与爆破孔间距为5m和7m，爆破孔间所有范围全部处于爆破有效影响范围内，达到理想的爆破效果，即爆破器间距约为5m、爆破孔间距约为7m是CO2爆破增透技术布置参数的最优值.3爆破前后抽采有效影响半径数值模拟煤层进行液态CO2爆破后，煤层透气性系数得到大幅度的提升，本节采用中仿科技公司的ComsolMultiphysics5.0多物理场有限元分析软件计算爆破前后煤层瓦斯抽采的有效影响半径.当煤层瓦斯没有受到采动或抽采的影响时会处于吸附和解吸的平衡状态；当煤层瓦斯受到采动或抽采的影响时，瓦斯原来的吸附和解吸的平衡状态就即刻消失.煤层受采动的影响区域内的瓦斯就会由高压区向低压区运移[10].井下煤层瓦斯抽采在空间上是三维的，，
【作者单位】： 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室;
【分类号】：TD712.6

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本文编号：2534870