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《辽宁工程技术大学》 2009年
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高压水射流割缝的破煤机理及实验研究

张啸  
【摘要】:冲击地压是一种主要的矿山灾害,它的发生一般是突然的并难以预见的,所以容易造成人员及财产损失。因此需找一种经济有效的卸压方法以防治冲击地压就成为了矿山减灾工作的重要课题。与传统的大孔径机械钻孔方法及水射流钻孔方法相比,利用现有小孔径进行水射流割缝卸压的方法具有更良好的卸压效果,可以作为一种新的方法和技术途径进行深入研究。因此本文围绕着高压水射流割缝这一课题,从以下几个方面进行研究并得出结论: 首先,对高压水射流基础理论进行研究。分析了射流结构,射流参数以及射流作用下材料实效的机理,认为在水射流作用下煤岩主要是因为自身微裂隙扩展及水楔作用导致煤岩孔隙贯通脱落。 其次,对高压水射流割缝进行了相似材料模拟实验研究。实验分别得出了不同射流压力下试件的切割体积、切割深度以及不同射流流量下试件切割体积、切割深度之间的关系,并从实验角度说明对应于某一强度的煤岩,并不是压力越大越好,流量越大越好,当压力、流量超过某一数值后,其对于割缝的影响力减弱。 再次,对高压水射流割缝进行了数值模拟研究。运用ANSYS非线性有限单元法,对水射流割缝过程中某一时刻缝内切割面应力进行了分析,分析得出在不同射流压力下,切割面应力分布具有相似性,应力函数的非单调性以及缝底端的高应力集中,这与理论分析和实验现象都较好地吻合。 本文通过理论分析,实验研究和数值模拟研究分析了影响高压水射流割缝效率的因素,研究得出的结论对于进一步研究水射流割缝防治冲击地压技术以及将水射流割缝技术应用于其它领域具有较好的指导意义和借鉴价值。
【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】:2009
【分类号】:TP69

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵旭生,邹银辉;岩石水平长钻孔抽放邻近层瓦斯的试验研究[J];矿业安全与环保;2000年S1期
2 林府进;夏永军;周卫东;;高压水射流冲击压力分布规律的研究[J];矿业安全与环保;2008年01期
3 司鹄;王丹丹;李晓红;;高压水射流破岩应力波效应的数值模拟[J];重庆大学学报;2008年08期
4 张永利,张彦路,李成全;水射流切割理论研究进展[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年05期
5 李忠华;潘一山;张啸;尹亮亮;;高压水射流切槽煤层卸压机理[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年01期
6 冯云春,徐依吉,赵付国;超高压淹没射流破岩规律实验研究[J];高压物理学报;2005年01期
7 杨林,李晓红;高压水射流在煤层中钻长孔技术的发展[J];江苏煤炭;2000年03期
8 姜集辉;低透气性煤层提高瓦斯抽放率的新途径[J];煤;2000年02期
9 余长林;提高低透气性煤层钻孔抽放瓦斯量的途径[J];煤矿安全;1999年05期
10 邹忠有,白铁刚,姜文忠,王辉,刘宏伟,李中高;水力冲割煤层卸压抽放瓦斯技术的研究[J];煤矿安全;2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡昱;叶源新;刘光廷;李鹏辉;;多轴应力作用下砂砾岩单裂隙渗流规律试验研究[J];地下空间与工程学报;2007年06期
2 刘永胜;傅洪贤;王梦恕;陈峰宾;张新金;;水耦合定向断裂装药结构试验及机理分析[J];北京交通大学学报;2009年01期
3 韩迎龙;李进贤;曹琪;李彦丽;左国平;;高压水射流撞击推进剂壁面稳态流场的数值模拟[J];火炸药学报;2010年05期
4 杨清文,王晓敏;前混合磨料水射流切割钢板和混凝土的实验研究[J];兵工学报;2005年01期
5 马飞,张文明;淹没水射流土层扩孔方程[J];北京科技大学学报;2005年03期
6 龚敏;刘万波;王德胜;伍厚荣;陈太明;邱德才;;提高煤矿瓦斯抽放效果的控制爆破技术[J];北京科技大学学报;2006年03期
7 马飞;高国华;王萍辉;王涛;张淼;;水射流土层扩孔技术及影响因素[J];北京科技大学学报;2008年06期
8 王以贤;余永强;杨小林;褚怀保;;基于爆破漏斗试验的煤体爆破参数研究[J];爆破;2010年01期
9 赵清华,全学军;轴对称射流研究进展[J];重庆工学院学报;2003年04期
10 刘力红,张东速;高压水射流除锈技术[J];材料保护;1997年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨永印;裴建忠;刘天科;路飞;艾文斌;李新辉;孙伟良;;切入式旋转射流流场特点及破岩效果[A];中国职业安全健康协会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 吴正水;谢东海;胡和峰;;高压水射流切缝技术在低透气性突出煤层抽采瓦斯中的应用[A];创新推动新型煤炭工业体系建设和安全健康发展——2010年湘赣皖闽苏等多省(市)煤炭学会学术交流暨湖南省煤炭科技论坛论文集[C];2010年
3 郝君良;郭惟嘉;尹立明;;深井覆岩体结构形变分带(区)性研究[A];2009矿山灾害预防控制学术研讨会论文集[C];2009年
4 殷新胜;姚宁平;陈健;;近水平长钻孔钻机的设计及应用[A];煤田地质与可持续发展——中国煤炭学会、中国地质学会煤田地质专业委员会2001年学术年会论文集[C];2001年
5 刘春平;;顺层长煤孔施工中存在的问题及解决方法[A];瓦斯地质理论与实践——中国煤炭学会瓦斯地质专业委员会第五次全国瓦斯地质学术研讨会论文集[C];2005年
6 朱宝存;唐书恒;蔡超;;煤层气井压裂技术研究现状[A];煤层气勘探开发理论与实践[C];2007年
7 高法民;姜福兴;李廷文;曲效成;李强;;冲击地压在线监测预警系统在梁宝寺煤矿的应用[A];煤炭开采新理论与新技术——中国煤炭学会开采专业委员会2010年学术年会论文集[C];2010年
8 孙粤琳;沈振中;吴越健;;岩体裂缝扩展的渗流-应力耦合分析模型[A];2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C];2007年
9 常宗旭;赵阳升;冯增朝;杨栋;;水射流在煤层中水平钻孔的试验研究[A];第九届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2005年
10 常宗旭;杨栋;冯增朝;赵阳升;;煤层水力钻孔定向控制新方案[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 衣正尧;用于搭载船舶除锈清洗器的爬壁机器人研究[D];大连海事大学;2010年
2 王兴如;基于超高压纯水射流的船壁除锈除漆关键技术与爬壁试验研究[D];大连海事大学;2010年
3 郭保华;循环加载下岩石裂隙变形与渗流的试验研究[D];河南理工大学;2010年
4 陶树;沁南煤储层渗透率动态变化效应及气井产能响应[D];中国地质大学(北京);2011年
5 张彬;高压旋喷气液同轴喷嘴射流流场理论与试验研究[D];中国地质大学(北京);2011年
6 郭红玉;基于水力压裂的煤矿井下瓦斯抽采理论与技术[D];河南理工大学;2011年
7 吴鸿云;集矿机牵引性能若干影响因素研究[D];中南大学;2010年
8 杨慧;水—岩作用下多裂隙岩体断裂机制研究[D];中南大学;2010年
9 邵太升;黄沙矿上保护层开采卸压释放作用研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 孟筠青;煤层高压脉动注水防治煤与瓦斯突出理论与技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吕国庆;前混合水射流喷丸强化数值模拟与试验研究[D];河南理工大学;2010年
2 高建成;屯留煤矿瓦斯预测防治与控制爆破研究[D];河南理工大学;2010年
3 汪国华;近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究[D];河南理工大学;2010年
4 高振周;煤矿井下水力冲孔快速消突的射流特性与防突机理研究[D];河南理工大学;2010年
5 路畅;油井中磨料射流割缝固液两相流场的数值模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 朱鹏飞;寺河井田煤层气开采及利用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 尹亮亮;煤层割缝防治冲击地压的机理及数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 王玉柱;高压旋喷桩加固既有建筑物地基的方案优化研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 陈静;高压空气冲击煤体气体压力分布的模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 李旺兴;煤体爆破作用数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鞠杨;环小丰;宋振铎;田鹭璐;毛彦喆;;损伤围岩中爆炸应力波动的数值模拟[J];爆炸与冲击;2007年02期
2 安波,蒋建伟,蒋浩征;高速钢球对水介质侵彻时瞬时空腔形成的数值模拟[J];爆炸与冲击;1998年03期
3 陈贤林,杭义洪,范中波,于志鲁,董振;聚能射流侵彻的一种耦合算法[J];爆炸与冲击;1998年04期
4 何长江,于志鲁,冯其京;高速碰撞的三维欧拉数值模拟方法[J];爆炸与冲击;1999年03期
5 张永利,张彦路,李成全;水射流切割理论研究进展[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);1999年05期
6 冯增朝,康健,段康廉;煤体水力割缝中瓦斯突出现象实验与机理研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年04期
7 邓利民,张芳,于华;倾斜煤层冲击地压危险状况的数值模拟研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年04期
8 朱月明,潘一山,孙可明;急倾斜煤层开采解放层相似模拟实验[J];辽宁工程技术大学学报;2003年02期
9 李成全,李忠华,潘一山;高压旋转水射流防治煤矿冲击地压实验研究[J];辽宁工程技术大学学报;2003年06期
10 李忠华;潘一山;张啸;尹亮亮;;高压水射流切槽煤层卸压机理[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 马其华;长壁采场覆岩“O”型空间结构及相关矿山压力研究[D];山东科技大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张运祺;高压水射流切割原理及其应用[J];武汉工业大学学报;1994年04期
2 董邦云,王铁锁;小型高压水射流清洗机的应用与前景展望[J];中国安全科学学报;1995年S1期
3 辛承梁;高压水射流的清洗功能[J];化学清洗;1999年01期
4 薛胜雄,黄汪平;我国高压水射流设备的发展方向[J];流体机械;1999年01期
5 鲁军波,陈杰;基于高压水射流分布特性的清洗参数选择[J];中国安全科学学报;2004年12期
6 丁宇,白春雪,刘庭成,黄钢汉;金属表面高压水射流除锈[J];冶金设备;1996年02期
7 ;激流勇进 廿年朝夕间——访北京科大九阳科技有限公司总经理暨北京科技大学高压水射流研究所所长刘庭成教授[J];洗净技术;2003年09期
8 戴敏;张风友;任嗥;;高压水射流喷砂技术的除漆应用[J];清洗世界;2006年12期
9 王庆国;德国WOMA公司的高压水应用设备[J];中国安全科学学报;1999年S1期
10 曾艳丽,吕文柱,刘光恒,陈毅强,王裕国;高压水射流清洗技术[J];中国油脂;2000年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈金华;;高压水射流破煤钻孔技术试验研究[A];第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2011年
2 刘庭成;丁宇;王友乾;;向传统挑战的高压水射流新技术[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 李根生;沈忠厚;王瑞和;;高压水射流——一种高效、低成本、无污染的清洗切割新技术[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
4 周梓荣;肖锋;邱建友;;基于高压水射流的燃气管道带压智能切割机械的研制[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
5 乐军;李浩平;;高频高压双击射流快速破堵技术的研究[A];煤矿机电一体化新技术及装备学术研讨论文专集[C];2003年
6 刘鹏;;高压水射流清洗技术[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年
7 朱海南;夏慧峰;刘松;王德新;于冰;;高压水射流技术及其在航空发动机上的应用[A];第13届全国特种加工学术会议论文集[C];2009年
8 谢淼;;石化用铁路罐车清洗技术的节能发展[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(下)[C];2009年
9 阮桢;傅建桥;;高压水射流切割灭火装备的试验研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
10 阮桢;傅建桥;薛林;施巍;王丽晶;;基于高压水射流技术切割灭火装备中的磨料混合方式比较研究[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(四)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐邓刘;无人下井也能采煤[N];中国矿业报;2003年
2 刘庭成;高压水射流技术知识问答[N];中国冶金报;2000年
3 刘庭成;高压水射流技术知识问答[N];中国冶金报;2000年
4 刘庭成;高压水射流技术知识问答[N];中国冶金报;2000年
5 刘庭成;高压水射流技术知识问答[N];中国冶金报;2000年
6 ;描绘新世纪冶金科技发展蓝图[N];中国冶金报;2001年
7 郑水平;辽河油田借智石油大学增实力[N];中国化工报;2009年
8 徐国平 林艳兴;“无人采煤”技术在江西新余试用[N];经济参考报;2004年
9 郑水平;辽河油田与中国石油大学达成战略合作意向[N];中国工业报;2009年
10 本报记者 杨智峰 于德福;选项原则至关重要[N];中国矿业报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 梁运培;高压水射流钻孔破煤机理研究[D];山东科技大学;2007年
2 王兴如;基于超高压纯水射流的船壁除锈除漆关键技术与爬壁试验研究[D];大连海事大学;2010年
3 王晓川;射流割缝导向软弱围岩光面爆破机理及实验研究①[D];重庆大学;2011年
4 周东平;空化水射流声震效应促进煤层瓦斯解吸渗流机理研究[D];重庆大学;2010年
5 姜文忠;低渗透煤层高压旋转水射流割缝增透技术及应用研究[D];中国矿业大学;2009年
6 葛兆龙;低渗气藏脉冲磨料射流射孔增产机理及实验研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张啸;高压水射流割缝的破煤机理及实验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 陈斌;单喷嘴高压水射流靶物探测参数优化[D];安徽理工大学;2012年
3 陈亮;高压水射流扇形喷嘴内外流场仿真分析[D];兰州理工大学;2010年
4 刘军壮;高压水射流在再制造清洗中的应用[D];山东大学;2012年
5 李占妮;基于导电橡胶的高压水射流打击力分布测试系统研究[D];安徽理工大学;2013年
6 王新新;高压水射流破煤作用及水力冲孔防突技术研究[D];安徽理工大学;2012年
7 叶晓奔;DPIV技术在高压水射流实验测试中的研究[D];安徽理工大学;2011年
8 沈娟;高压水射流喷嘴的设计及其结构优化[D];苏州大学;2014年
9 肖文远;煤岩高压水力割缝机喷嘴特性研究[D];太原理工大学;2012年
10 张炜;高压水射流靶物识别机理及同步控制系统研究[D];安徽理工大学;2013年
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