基于液电效应的高压电脉冲对煤体致裂实验研究

发布时间：2021-11-20 10:34

　　为分析基于液电效应的高压电脉冲致裂煤体效果,采用电脉冲应力波实验和微观观测方法对潞安矿区煤样裂隙发展过程及其特征进行研究。结果表明:液电效应能明显致裂煤体,且作用次数越多,煤体裂隙密度越大、裂隙网络越贯通,同时煤体孔裂隙等结构薄弱部位的存在能促进裂隙的发育;液电效应对煤体作用可分为4个阶段,其中裂隙快速发展阶段是适合现场作用阶段;高压电脉冲通过液电效应产生冲击波和其他次生作用,且对煤体组成成分无影响;在现场应用中,应充分考虑煤体性质、钻孔布局等,采用"单点多次、多次连续、分段进行、全孔作业"的作业方式。该实验研究为基于液电效应的高压电脉冲技术应用提供支撑。 

【文章来源】：中国安全生产科学技术. 2020,16(10)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

液电效应放电通道示意

为测试液电效应对煤体作用特征,构建高压电脉冲作用实验系统,如图2所示,该实验系统包括升压系统、储能系统、放电控制系统、触发系统和安全保护系统。其作用过程是由升压变压器等组成的升压系统将220 V交流电经升压后对电容器进行充电,待电容量升至设定值后,打开放电开关将电容器内的电容量通过电极瞬间释放,从而形成冲击波。同时,实验系统配有安全接地系统,保证整个系统的安全性。2.3 实验样品

表2 煤样尺寸Table 2 Size of coal samples 煤样编号 尺寸 1# 150 mm×90 mm×70 mm 2# 140 mm×125 mm×85 mm 3# 150 mm×100 mm×90 mm2.4 高压电脉冲致裂实验过程

【参考文献】：
期刊论文
[1]液氮冷浸煤岩增透作用影响因素分析[J]. 张路路,李波,任永婕,丁智奔.  安全与环境学报. 2018(04)
[2]电脉冲可控冲击波煤储层增透原理与工程实践[J]. 张永民,邱爱慈,秦勇.  煤炭科学技术. 2017(09)
[3]水中高压脉冲放电的延时特性与电流特性研究[J]. 尹志强,赵金昌,卞德存,闫东,贾少华.  太原理工大学学报. 2016(03)
[4]基于空气环境下的高压击穿电热致裂煤体实验研究[J]. 林柏泉,闫发志,朱传杰,郭畅,周延.  煤炭学报. 2016(01)
[5]无围压下高电压脉冲放电在岩石压裂中的应用[J]. 付荣耀,周健,孙鹞鸿,高迎慧,严萍.  高电压技术. 2015(12)
[6]复式脉冲体外冲击波碎石术治疗PCNL术后残留肾结石[J]. 夏明义,吴文起,刘永达,汤凤玲.  分子影像学杂志. 2015(02)
[7]高聚能重复强脉冲波煤储层增渗新技术试验与探索[J]. 秦勇,邱爱慈,张永民.  煤炭科学技术. 2014(06)
[8]水力冲孔技术在松软低透突出煤层中的应用[J]. 王兆丰,范迎春,李世生.  煤炭科学技术. 2012(02)
[9]煤层脉动水力压裂卸压增透技术研究与应用[J]. 翟成,李贤忠,李全贵.  煤炭学报. 2011(12)
[10]中国煤矿瓦斯抽采技术的发展[J]. 程远平,付建华,俞启香.  采矿与安全工程学报. 2009(02)



本文编号：3507141