煤层预裂爆破钻孔合理间距数值模拟研究

发布时间：2017-09-13 10:23

  本文关键词：煤层预裂爆破钻孔合理间距数值模拟研究

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【摘要】：煤层预裂爆破能够有效解决低渗透性煤层瓦斯抽采难问题,防治瓦斯灾害事故的发生。爆破钻孔间距的确定可以为煤层预裂爆破提供合理试验方案,从而达到改善煤层渗透性的目的。潞安矿区漳村煤矿3#煤层属低渗透性煤层,以该煤层2306工作面为研究对象,采用数值模拟方法研究了炸药爆速、控制孔因素独立影响下预裂爆破对煤层的影响范围,以及不同爆破方式对煤层的影响范围,提出了钻孔合理间距,并在该工作面煤层预裂爆破试验中进行了验证。结果表明：炸药爆速影响下煤层预裂爆破钻孔合理间距为4m,不同爆速炸药对煤层预裂爆破破坏影响范围基本一致；控制孔影响下煤层预裂爆破钻孔合理间距小于4m；双爆破孔模型的爆破破坏效果优于单爆破孔模型,双爆破孔煤层预裂爆破两爆破孔钻孔合理间距为8m；现场试验结果与数值模拟结果基本一致。
【关键词】：预裂爆破 等效应力 钻孔合理间距 爆速 控制孔
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究目的和意义9-10
• 1.2 预裂爆破国内外研究现状10-15
• 1.3 本文主要研究内容15-16
• 2 煤层预裂爆破理论16-24
• 2.1 预裂爆破基本原理16
• 2.2 煤层预裂爆破增透理论16-19
• 2.2.1 炸药的爆轰16-17
• 2.2.2 爆炸应力波的作用17
• 2.2.3 控制孔的作用机理17-19
• 2.3 预裂爆破裂隙区影响半径理论计算19-20
• 2.4 常用岩石屈服条件20-23
• 2.4.1 最大剪应力条件21-22
• 2.4.2 畸变能条件22
• 2.4.3 岩土屈服条件22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 3 漳村矿2306 工作面煤物理力学参数测定24-31
• 3.1 漳村煤矿2306 工作面概况24
• 3.2 煤物理力学参数测定24-30
• 3.2.1 煤岩采样与加工24-25
• 3.2.2 煤样真、视密度测定25-26
• 3.2.3 煤样单向抗压强度测定26-28
• 3.2.4 煤样单向抗拉强度测定28-29
• 3.2.5 煤样抗剪强度测定29-30
• 3.2.6 煤样变形参数测定30
• 3.3 本章小结30-31
• 4 煤层预裂爆破钻孔合理间距数值模拟31-61
• 4.1 预裂爆破计算模拟软件简介31-32
• 4.2 数值模拟基本假设32
• 4.3 数值模拟材料类型的选取32-33
• 4.4 炸药JWL状态方程33-34
• 4.5 数值模拟模型的建立34-38
• 4.5.1 炸药爆速影响下数值模拟模型的建立34-35
• 4.5.2 控制孔影响下数值模拟模型的建立35-36
• 4.5.3 爆破孔数值模拟模型的建立36-38
• 4.6 数值模拟结果与分析38-59
• 4.6.1 炸药爆速影响下数值模拟结果分析38-46
• 4.6.2 控制孔影响下数值模拟结果分析46-52
• 4.6.3 单、双爆破孔预裂爆破数值模拟结果对比52-57
• 4.6.4 双爆破孔预裂爆破数值模拟结果分析57-59
• 4.7 本章小结59-61
• 5 现场预裂爆破试验钻孔合理间距的验证61-66
• 5.1 漳村煤矿2306 工作面煤层预裂爆破试验61-63
• 5.2 考察孔瓦斯抽采效果的检验63-65
• 5.3 本章小结65-66
• 6 结论与展望66-67
• 6.1 结论66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-70
• 作者简历70-72
• 学位论文数据集72

【参考文献】

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本文编号：843152