穿层爆破中控制孔对裂隙扩展作用机理试验研究
发布时间：2022-01-16 21:11
为研究控制孔在穿层爆破中对裂隙扩展的作用机理,在实验室内进行穿层爆破相似模拟试验。研究表明:煤岩体试块上表面产生了贯穿炮孔和控制孔的裂隙,侧面生成了多条不规则的裂隙,试块内部出现了包括沿控制孔方向发展的多个断裂面;炮孔和控制孔连线上产生了较高拉应力,炮孔和控制孔连线方向上拉应变峰值是炮孔45°方向上的拉应变峰值的1.12倍;爆破产生的压缩应力波P和在控制孔处反射生成的反射横波Sr、反射纵波Pr在控制孔附近的煤岩体上产生应力叠加,造成煤岩体损伤,最终形成贯穿裂隙。穿层爆破中控制孔对爆生裂隙的扩展起到导向作用,但由于穿层爆破中煤岩交界面的存在,使得应力波出现复杂的反射、透射、叠加效应,造成煤层内裂隙无序发育,工程现场应予以重视。
【文章来源】：中国安全生产科学技术. 2020,16(07)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
试验装置和试验现场示意
在本次相似模拟试验中,煤岩体试块的设计尺寸为500 mm×500 mm×450 mm,其中顶板100 mm、煤层250 mm、底板100 mm,具体尺寸如图2所示。煤岩体试块上设置有1个炮孔和2个控制孔,控制孔对称布置在距炮孔130 mm的两侧,炮孔和控制孔为圆形孔,直径均为20 mm。炮孔和控制孔的孔深均为180 mm,其中80 mm位于煤层中,100 mm位于岩层中。炮孔中装药长度为100 mm,封孔长度为80 mm。炮孔和控制孔的具体布置方式如图3所示。
煤岩体试块上设置有1个炮孔和2个控制孔,控制孔对称布置在距炮孔130 mm的两侧,炮孔和控制孔为圆形孔,直径均为20 mm。炮孔和控制孔的孔深均为180 mm,其中80 mm位于煤层中,100 mm位于岩层中。炮孔中装药长度为100 mm,封孔长度为80 mm。炮孔和控制孔的具体布置方式如图3所示。本次试验在煤岩体试块中布置了4个应力测点,在每个应力测点处埋设应变砖,用来监测爆破过程中煤岩体试块内部应力的变化情况,测点布置情况如图4所示。1号测点位于炮孔和控制孔轴线上距炮孔70 mm处,2,3,4号测点分别布置在以70 mm为半径的圆弧上,测点每隔45°布置1个。空间分布上,1,2,3,4号测点均布置在距顶板上表面140 mm的同一平面内。
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤与瓦斯突出机理分类研究构想及其应用探讨[J]. 高魁,乔国栋,刘泽功,刘健,朱飞昊,张树川. 采矿与安全工程学报. 2019(05)
[2]爆破应力波在构造带煤岩的传播规律及破坏特征[J]. 高魁,刘泽功,刘健,朱飞昊. 煤炭学报. 2018(S1)
[3]煤层深孔聚能爆破控制孔作用机制研究[J]. 郭德勇,赵杰超,张超,朱同功. 岩石力学与工程学报. 2018(04)
[4]煤层深孔控制爆破作用机制研究[J]. 张树川,朱飞昊,高魁. 中国安全科学学报. 2017(09)
[5]深孔预裂爆破在深井高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采中的应用[J]. 刘健,刘泽功,高魁,周伟. 中国安全生产科学技术. 2014(05)
[6]131105综采面地面钻孔抽采煤层卸压瓦斯技术研究[J]. 张树川,朱海军,常先隐,丁家军. 中国安全生产科学技术. 2013(11)
[7]深孔预裂爆破技术在低透气性回采工作面中的试验研究[J]. 姜二龙,刘健,蔡文鹏,孙东生. 中国安全生产科学技术. 2013(07)
[8]深埋突出煤层深孔控制爆破致裂机理和防突效果研究[J]. 赵宝友,王海东. 中国安全科学学报. 2012(10)
[9]爆炸荷载作用下煤体裂纹扩展机理模型实验研究[J]. 穆朝民,齐娟. 振动与冲击. 2012(13)
[10]爆炸作用下空孔周围应力场变化的模型实验[J]. 岳中文,杨仁树,郭东明,牛学超,马鑫民. 煤炭学报. 2009(05)
博士论文
[1]低透气煤层深孔预裂爆破增透技术研究及应用[D]. 刘健.安徽理工大学 2008
本文编号：3593428
【文章来源】：中国安全生产科学技术. 2020,16(07)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
试验装置和试验现场示意
在本次相似模拟试验中,煤岩体试块的设计尺寸为500 mm×500 mm×450 mm,其中顶板100 mm、煤层250 mm、底板100 mm,具体尺寸如图2所示。煤岩体试块上设置有1个炮孔和2个控制孔,控制孔对称布置在距炮孔130 mm的两侧,炮孔和控制孔为圆形孔,直径均为20 mm。炮孔和控制孔的孔深均为180 mm,其中80 mm位于煤层中,100 mm位于岩层中。炮孔中装药长度为100 mm,封孔长度为80 mm。炮孔和控制孔的具体布置方式如图3所示。
煤岩体试块上设置有1个炮孔和2个控制孔,控制孔对称布置在距炮孔130 mm的两侧,炮孔和控制孔为圆形孔,直径均为20 mm。炮孔和控制孔的孔深均为180 mm,其中80 mm位于煤层中,100 mm位于岩层中。炮孔中装药长度为100 mm,封孔长度为80 mm。炮孔和控制孔的具体布置方式如图3所示。本次试验在煤岩体试块中布置了4个应力测点,在每个应力测点处埋设应变砖,用来监测爆破过程中煤岩体试块内部应力的变化情况,测点布置情况如图4所示。1号测点位于炮孔和控制孔轴线上距炮孔70 mm处,2,3,4号测点分别布置在以70 mm为半径的圆弧上,测点每隔45°布置1个。空间分布上,1,2,3,4号测点均布置在距顶板上表面140 mm的同一平面内。
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤与瓦斯突出机理分类研究构想及其应用探讨[J]. 高魁,乔国栋,刘泽功,刘健,朱飞昊,张树川. 采矿与安全工程学报. 2019(05)
[2]爆破应力波在构造带煤岩的传播规律及破坏特征[J]. 高魁,刘泽功,刘健,朱飞昊. 煤炭学报. 2018(S1)
[3]煤层深孔聚能爆破控制孔作用机制研究[J]. 郭德勇,赵杰超,张超,朱同功. 岩石力学与工程学报. 2018(04)
[4]煤层深孔控制爆破作用机制研究[J]. 张树川,朱飞昊,高魁. 中国安全科学学报. 2017(09)
[5]深孔预裂爆破在深井高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采中的应用[J]. 刘健,刘泽功,高魁,周伟. 中国安全生产科学技术. 2014(05)
[6]131105综采面地面钻孔抽采煤层卸压瓦斯技术研究[J]. 张树川,朱海军,常先隐,丁家军. 中国安全生产科学技术. 2013(11)
[7]深孔预裂爆破技术在低透气性回采工作面中的试验研究[J]. 姜二龙,刘健,蔡文鹏,孙东生. 中国安全生产科学技术. 2013(07)
[8]深埋突出煤层深孔控制爆破致裂机理和防突效果研究[J]. 赵宝友,王海东. 中国安全科学学报. 2012(10)
[9]爆炸荷载作用下煤体裂纹扩展机理模型实验研究[J]. 穆朝民,齐娟. 振动与冲击. 2012(13)
[10]爆炸作用下空孔周围应力场变化的模型实验[J]. 岳中文,杨仁树,郭东明,牛学超,马鑫民. 煤炭学报. 2009(05)
博士论文
[1]低透气煤层深孔预裂爆破增透技术研究及应用[D]. 刘健.安徽理工大学 2008
本文编号：3593428
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