收藏本站
《中国矿业大学(北京)》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

煤层深孔预裂爆破裂隙扩展机理与应用研究

王志亮  
【摘要】: 煤层预裂爆破的对象是含瓦斯煤体,瓦斯与煤体介质的气固耦合关系必然对爆破裂隙的扩展产生影响,而煤体内的裂隙扩展直接决定着瓦斯的赋存和运移状态,从而影响煤层透气性和瓦斯抽放效果,因此对含瓦斯煤体裂隙扩展机理进行研究是煤层预裂爆破的理论基础。根据含瓦斯煤体的物理和力学特性,分析了瓦斯在煤体内的解吸、扩散和渗流过程,建立了瓦斯在煤层运移过程中的流固耦合数学模型。基于爆炸和断裂理论,分析了爆破近区冲击波对煤体的破坏作用,建立了煤层深孔预裂爆破中远区裂纹扩展的本构关系。通过理论分析,对影响煤体裂隙扩展的主要相关参数进行研究。采用超动态应变技术,对爆破孔与控制孔的间距布置进行了实验研究;将建立的煤体爆破裂隙扩展模型嵌入到DYNA程序中,对裂隙的扩展过程进行数值模拟,其结果验证了理论模型的正确性和合理性。将煤层预裂爆破裂隙扩展的研究成果应用到现场瓦斯抽放的工程实践中,结合矿井实际情况优化爆破设计方案。论文的研究成果对于低渗透性煤层的瓦斯抽采研究具有重要意义。
【学位授予单位】:中国矿业大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TD235.33

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 夏彬伟;胡科;卢义玉;刘勇;宋晨鹏;;井下煤层水力压裂裂缝导向机理及方法[J];重庆大学学报;2013年09期
2 付宝杰;涂敏;;硬岩体强度弱化范围理论分析与工程验证[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2014年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李刚;高瓦斯煤层长孔预裂增透技术的研究[D];内蒙古科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王汉军,付跃升,蓝成仁;定向致裂爆破法在煤矿瓦斯抽放中的应用研究[J];安全与环境学报;2001年04期
2 熊继有,钱声华,孙文涛,王希勇;石油工程中岩石裂纹扩展与破坏机理研究[J];地下空间;2002年02期
3 王固态,刘振华,李云珍,代荣和;提高煤层瓦斯抽放率的高能气体致裂技术研究[J];火炸药学报;2000年04期
4 王志亮;黄景忠;范书群;王建国;;岩石爆破中塑性压剪损伤的数值模拟[J];火炸药学报;2006年05期
5 郑福良;深孔预裂爆破技术在煤矿井下的应用[J];爆破;1997年04期
6 钟冬望,李寿贵;预裂爆破数值模拟及其应用研究[J];爆破;2001年03期
7 黄海根,李占炎;土岩爆破相似律在胡家峪铜矿的试验应用[J];爆破;2003年04期
8 马建军,程良奎,蔡路军;爆破应力波的传播及其远区破坏效应研究现状述评[J];爆破;2005年02期
9 杨小林,王树仁;岩石爆破损伤断裂的细观机理[J];爆炸与冲击;2000年03期
10 杨小林,王梦恕;爆生气体作用下岩石裂纹的扩展机理[J];爆炸与冲击;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张志呈;肖正学;何绍田;郭学彬;;定向断裂控制爆破技术降低围岩损伤的作用[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 喻长智;岩石爆破混沌模型与条形药包爆破应力波衰减规律的研究[D];中南大学;2001年
2 余永强;层状复合岩体爆破损伤断裂机理及工程应用研究[D];重庆大学;2003年
3 郑周练;螺旋切槽孔松动爆破力学机理及试验研究[D];重庆大学;2003年
4 胡柳青;冲击载荷作用下岩石动态断裂过程机理研究[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 牛志武;钻孔爆破断裂控制技术研究[D];太原理工大学;2003年
2 王辉;爆炸荷载下岩石爆破损伤断裂机理研究[D];西安科技大学;2003年
3 化一栋;控制爆破技术及其应用研究[D];西安建筑科技大学;2004年
4 唐海;岩石预裂爆破成缝分析及爆破参数确定的智能研究[D];武汉理工大学;2004年
5 张超;煤巷掘进中深孔松动控制爆破防治煤与瓦斯突出技术的研究[D];中国地质大学(北京);2005年
6 徐阿猛;深孔预裂爆破抽放瓦斯的研究[D];重庆大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范颖芳,周晶;人工神经网络在受腐蚀钢筋混凝土结构工程中的应用[J];四川建筑科学研究;2004年01期
2 郭艳华;郭志昆;;岩土工程反分析的初步探讨[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 高辉;赵金城;尚春雨;;地震作用下池壁厚度变化对水体晃动的影响[J];四川建筑科学研究;2007年05期
4 柯长仁;蒋俊玲;陈升平;;混凝土单轴压缩损伤的模型试验研究[J];四川建筑科学研究;2008年05期
5 李月;刘立;李玉梅;张中兴;梁伟;;地基层状岩石纵波波速与密度相关性试验研究[J];四川建筑科学研究;2009年01期
6 刘先锋;况龙川;孔凡林;杜清超;;爆破震动安全判据评述[J];四川建筑科学研究;2010年05期
7 贾彩虹;王媛;张雪颖;;深基坑工程流固耦合模型的发展进程与动向[J];四川建筑科学研究;2010年06期
8 崔可锐;侯方;;安徽芦岭—朱仙庄煤矿的构造特征和构造演化[J];安徽地质;2004年03期
9 施笋;庞建勇;龙卿吉;;矿山边坡稳定性分析及其工程应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年02期
10 张钟鼎,王维彬;变形多孔介质中多相流问题的数值方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周新良;罗文柯;刘寿兰;陈小辉;;顺层长钻孔抽采瓦斯抽采半径数值法与钻孔负压法的对比分析研究[A];中国职业安全健康协会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 梁冰;陈天宇;孙维吉;;复杂地质条件煤层气藏井间干扰对井网布置的影响[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
3 朱建明;王晓纯;张宏涛;;沿空掘巷下护巷窄煤柱稳定性分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
4 常先隐;;远距离下保护层开采瓦斯治理效果分析[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
5 刘宜平;杨业新;蔡东红;华海洋;;大采高跨上山综采工作面瓦斯综合治理技术[A];2010年安徽省科协年会——煤炭工业可持续发展专题研讨会论文集[C];2010年
6 单如月;李昂;任苏迪;肖汉;;峰峰矿区煤样的等温吸附实验[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
7 祝金德;;矿山井巷建设维护的方法对策[A];河南地球科学通报2010年卷(下册)[C];2010年
8 宋常;冯新;周晶;;高混凝土重力坝在强震作用下损伤破坏的数值模拟[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
9 武光辉;石军宏;何涛;;高瓦斯矿井立井井筒快速揭煤实践研究[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
10 张进军;刘宁川;昝军才;;大佛寺煤矿掘进工作面卸压松动圈范围的确定[A];安全高效矿井安全保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
2 杨宏民;井下注气驱替煤层甲烷机理及规律研究[D];河南理工大学;2010年
3 袁东升;近距离保护层开采多场演化及安全岩柱研究[D];河南理工大学;2010年
4 黄西成;内爆与外爆加载下壳体的力学状态及破坏模式分析[D];中国工程物理研究院;2010年
5 马云;激光超声技术及其在高压声速测量中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
6 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
7 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
8 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年
9 张忠;固体炸药冲击起爆的物质点法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 果春焕;动态断裂试样受力状态及其对J积分影响的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭柯;陶二井田瓦斯地质规律研究与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
2 曹卫斌;五阳矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
3 王海生;采空区风流分布数值模拟研究[D];河南理工大学;2010年
4 王利强;突出煤层水力径向压裂石门快速揭煤技术研究及应用[D];河南理工大学;2010年
5 杨文旺;七星矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测[D];河南理工大学;2010年
6 赵萌;长虹井田瓦斯地质规律及区域突出危险性预测[D];河南理工大学;2010年
7 潘少杰;新安煤田瓦斯赋存规律与突出区域预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
8 陈建伟;松软煤层回采工作面前方煤体应力分布及位移变化特征[D];河南理工大学;2010年
9 陈建忠;潘三矿C13-1煤层掘进工作面敏感指标及临界值研究[D];河南理工大学;2010年
10 刘浩;高煤级煤储层水力压裂的裂缝预测模型及效果评价[D];河南理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵阳升;;我国煤矿安全面临的重大难题及其思考[J];兵工安全技术;1999年06期
2 郑福良;深孔预裂爆破技术在煤矿井下的应用[J];爆破;1997年04期
3 钟冬望,李寿贵;预裂爆破数值模拟及其应用研究[J];爆破;2001年03期
4 宗琦;岩石内爆炸应力波破裂区半径的计算[J];爆破;1994年02期
5 张奇;岩石爆破的粉碎区及其空腔膨胀[J];爆炸与冲击;1990年01期
6 蔚远江,杨起,刘大锰,黄文辉;我国煤层气储层研究现状及发展趋势[J];地质科技情报;2001年01期
7 夏红兵,罗勇;复合射孔技术排放瓦斯的研究[J];防灾减灾工程学报;2005年02期
8 方昌才;突出煤层深孔预裂控制松动爆破防突技术研究[J];矿业安全与环保;2004年02期
9 蔡峰;刘泽功;林柏泉;;高瓦斯煤层深孔预裂爆破增透数值模拟试验[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年04期
10 陈秋宇;黄文尧;袁胜芳;余燕;方贞文;;煤矿深孔预裂爆破技术应用研究[J];工程爆破;2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杜春志;煤层水压致裂理论及应用研究[D];中国矿业大学;2008年
2 蔡峰;高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破强化增透效应研究[D];安徽理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 张国华;本煤层水力压裂致裂机理及裂隙发展过程研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
2 李尧斌;高瓦斯煤层深孔控制预裂爆破增透技术研究[D];安徽理工大学;2006年
3 徐阿猛;深孔预裂爆破抽放瓦斯的研究[D];重庆大学;2007年
4 刘勇;高压脉冲水射流增透技术在煤矿石门揭煤中的应用研究[D];重庆大学;2009年
5 薛莉莉;煤层气储层压裂数值模拟技术研究[D];中国石油大学;2009年
6 王东浩;煤层气压裂裂缝模拟研究[D];西南石油大学;2009年
7 任培良;水力冲孔卸压增透技术的研究与应用[D];河南理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 倪尔有;裂纹尖端的塑性区分析[J];鞍山钢铁学院学报;1994年02期
2 叶晓明,李成芳;三维切槽孔爆破方法[J];地下空间;1999年03期
3 王固态,刘振华,李云珍,代荣和;提高煤层瓦斯抽放率的高能气体致裂技术研究[J];火炸药学报;2000年04期
4 徐全军,王希之,季茂荣,龙源,沈蔚;柱状装药激发的应力波场求解初探[J];兵工学报;2002年03期
5 高文学,刘运通;岩石动态损伤的数值模拟[J];北京工业大学学报;2000年02期
6 孙国富,冯駜,田墨林,陈福盛,向怀坤;山区高等级公路石方爆破施工技术研究[J];北京工业大学学报;2001年01期
7 徐全军,张庆明,恽寿榕;爆破地震峰值的神经网络预报模型[J];北京理工大学学报;1998年04期
8 渡道明;戈鹤川;;静态破碎剂的应用[J];爆破;1985年04期
9 张天锡;张时忠;吴立;;组合槽孔装药水介质偶合爆破新方法[J];爆破;1991年03期
10 郑泽岱;陈宝心;徐国顺;;刻槽爆破的机理分析及刻槽刀头参数设计[J];爆破;1991年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 杨小林;王树仁;王梦恕;;爆破对围岩力学性质和稳定性的影响[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
2 高文学;刘运通;;岩石动态损伤机理及其应用研究[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
3 傅雪海;秦勇;李贵中;;现代构造应力场中煤储层孔裂隙应力分析与渗透率研究[A];第四届全国青年地质工作者学术讨论会论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 喻长智;岩石爆破混沌模型与条形药包爆破应力波衰减规律的研究[D];中南大学;2001年
2 言志信;结构拆除及爆破震动效应研究[D];重庆大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张惠聚;考虑损伤的光面爆破成缝分析及爆破参数的数值分析研究[D];武汉理工大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘为洲,张西良;南山矿凹山采场预裂爆破合理参数的计算与分析[J];矿业快报;2004年06期
2 ;应用光面与预裂爆破提高露天矿边坡稳定性[J];金属矿山;1977年02期
3 陈庆寿;;预裂爆破炮孔间距与岩石强度的关系[J];爆破器材;1986年05期
4 张世全;影响银洞坡金矿预裂爆破效果的因素分析[J];金属矿山;1996年06期
5 杨仕春,王树勋,贺百花,柯吉垦,李明任;水孔预裂配合扇形深孔爆破技术的应用[J];工程爆破;1997年02期
6 周明安;预裂爆破在中硬且裂隙发育红砂岩地区的应用研究[J];工程爆破;1999年04期
7 钟冬望,李寿贵;预裂爆破数值模拟及其应用研究[J];爆破;2001年03期
8 陆金荣;深孔预裂爆破在石岸边坡开挖中的应用[J];西部探矿工程;2005年08期
9 王天祥;邻近露天边坡的预裂爆破技术应用[J];有色金属(矿山部分);1996年06期
10 徐成光;小孔径深孔预裂爆破在高边坡开挖中的应用[J];爆破;1999年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王智慧;曾庆福;杨波;;重庆陈庹高速公路高边坡预裂爆破[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
2 王中黔;王兴发;冯珊芬;;预裂爆破的断裂原理[A];光面预裂爆破论文汇编[C];2007年
3 杨杰昌;;路堑边坡光面、预裂爆破技术[A];光面预裂爆破论文汇编[C];2007年
4 史雅语;;铁路路堑光面和预裂爆破设计参数选择[A];光面预裂爆破论文汇编[C];2007年
5 顾毅成;刘宏刚;刘旺锋;赵强;;运营铁路路堑拓宽薄层岩体中的预裂爆破[A];光面预裂爆破论文汇编[C];2007年
6 马柏令;;预裂爆破在露天矿边坡和水下工程中的应用[A];光面预裂爆破论文汇编[C];2007年
7 石怀理;岳英;王洪训;吴树宝;;用岩体波速确定预裂爆破线装药密度的探讨[A];第四届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1994年
8 罗华平;;预裂爆破在攀钢白云石采场中的应用[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
9 燕鸣;;26.50m深竖井一次爆破成井的设计[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年
10 刘兆礼;刘博;李铭辉;;电气化铁路A级复线石方预裂爆破[A];光面预裂爆破论文汇编[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王素范 郎宏罡;浅谈预裂爆破在西二线工程中成功应用[N];石油管道报;2009年
2 左俊 梅永;马钢南山矿高村采场首次进行预裂爆破[N];中国矿业报;2010年
3 向东龙广;低透气煤层预裂爆破预抽瓦斯技术[N];地质勘查导报;2008年
4 向东龙广;鱼田堡煤矿:低透气煤层预裂爆破预抽瓦斯技术全国首创[N];经理日报;2008年
5 劲松 安平;重煤首创预裂预抽瓦斯技术试验成功[N];中国企业报;2006年
6 桑胜文;书记人称“徐大炮”[N];科技日报;2008年
7 本报记者;解析《煤矿安全规程》修订条款(中)[N];中国煤炭报;2006年
8 ;关于修改《煤矿安全规程》第六十八条和第一百五十八条的决定[N];中国安全生产报;2006年
9 翟平国 史志强;水电雄师建功三峡[N];人民公安报;2006年
10 唐雪艳 王秋菊;下石节矿“科技兴矿”工程成效显著[N];铜川日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 葛克水;预裂爆破参数的研究[D];中国地质大学(北京);2009年
2 朱红兵;空气间隔装药爆破机理及应用研究[D];武汉大学;2006年
3 刘美山;特高陡边坡开挖爆破技术及其对边坡稳定性的影响[D];中国科学技术大学;2007年
4 杨官涛;露天矿边坡设计及工程动载作用下的稳定性分析与评价[D];中南大学;2011年
5 张文煊;大型地下厂房开挖爆破振动破坏特性研究[D];中国科学技术大学;2008年
6 姜琳琳;切缝药包定向断裂爆破机理与应用研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙丽;空气间隔轴向不耦合装药预裂爆破数值模拟研究[D];中南大学;2012年
2 黄治成;采场外廓控制爆破技术研究及应用[D];中南大学;2011年
3 邝四华;坚硬煤层综放预裂爆破施工安全评价研究[D];西安科技大学;2010年
4 张喆;金堆城露天矿预裂爆破装药方式优化研究[D];西安建筑科技大学;2010年
5 唐海;岩石预裂爆破成缝分析及爆破参数确定的智能研究[D];武汉理工大学;2004年
6 陈大勇;基于导向孔作用的成缝爆破孔网参数确定[D];东北大学;2008年
7 赵泉;小湾水电站开挖中预裂爆破参数的优化研究[D];武汉理工大学;2006年
8 万江涛;靠界控制爆破在白云鄂博铁矿中的应用研究[D];内蒙古科技大学;2012年
9 王幸荣;预裂缝减振效果研究[D];武汉理工大学;2006年
10 彭驭涛;预裂爆破技术在锦屏水电站工程中的应用[D];中国地质大学(北京);2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026