水耦合炮孔毫秒爆破成缝试验研究

为研究煤体微差爆破致裂提高煤体瓦斯抽放效率,本文采用模拟试验方法以导爆管长度精确控制微差时间,完成了单孔和三孔试件相似模拟爆破试验.单孔爆破试验结果表明：复合型切缝药包水介质耦合装药是最佳装药结构;不同微差间隔三孔爆破试验结果表明：合理微差间隔爆破可以形成确定方向裂缝并在其他方向形成一定的微裂纹.     

深孔预裂爆破强化抽放瓦斯的研究

介绍了煤体预裂爆破的机理及深孔预裂爆破抽放瓦斯的工艺试验研究，对预裂爆破抽放效果进行了详细分析，得出了深孔预裂爆破强化抽放瓦斯方法能够大幅度提高煤层瓦斯抽放效果，实现快速抽放的结论。     

深部高瓦斯低透突出煤层水力化增透技术模拟分析及试验研究

本文以淮南矿区低透气性煤层为试验区,考察钻孔采取水力化措施,形成水力增透理论。水力冲孔后,储层内孔隙压力发生很大变化,导致地应力场的变化,并在钻孔的煤孔段形成较大的圆柱体状的洞穴,煤体卸压范围扩大,裂隙入渗进一步扩大,透气性增强。在对淮南潘二矿 A 组煤工作面进行水力冲孔试验,取得了较好的效果,抽采半径增加 1.25 倍,抽采量增加 2.68 倍,煤体的透气性系数增加到原来的 2.5 倍,衰减系数只有原来的 1/3,降低了煤层的突出危险性,保证了安全生产。     

低透气煤层预裂瓦斯运移数值模拟及抽采试验

针对高瓦斯低透气性煤层瓦斯抽采难问题,利用数值模拟软件RFPA^2D—Flow再现了采取煤层深孔爆破预裂后,瓦斯在煤层及爆生裂隙中的流动规律。研究结果表明,预裂圈内煤和岩石的孔隙率大大提高,煤层透气性显著增加,但当裂隙圈之间不相交时,瓦斯同样很难在完整的低透气性煤体中运移,因此只有当抽采瓦斯钻孔处在裂隙圈中才能高效抽采瓦斯。现场试验证实,低透气性煤层预裂后,有效导通裂隙增加,布置在裂隙圈内抽采瓦斯钻孔可以获得高效抽采瓦斯效果,从而降低煤与瓦斯突出危险性。     

爆破对岩体节理裂隙的影响

利用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ技术模拟岩体的节理裂隙分布的网络结构,从断裂力学的角度出发,分析岩体的节理裂隙的起始扩展和裂纹的止裂,并计算了岩体节理裂隙在爆破作用下的扩展角和扩展量,绘制爆破后的节理岩体的裂隙结构网络图,对研究爆破后岩体的性质具有重要的作用。     

液态CO_2相变致裂强化瓦斯预抽试验研究

针对单一低透气性煤层瓦斯含量高、预抽效果不理想的情况,采用液态CO2相变致裂技术,在穿层钻孔中利用瞬间产生的高压CO2气体冲击煤体,产生大量裂隙并促使裂隙发育、扩展,以达到提高煤层透气性的目的。在河南焦煤能源有限公司九里山16051底抽巷进行的试验表明:液态CO2相变致裂技术可有效提高瓦斯抽采效果,试验后平均抽采流量0.057 m3/min,是试验前平均流量的4.3倍,是相同抽采时间内水力冲孔措施平均抽采流量的2.3倍;抽采体积分数也有所提升;在试验考察期内流量衰减系数降低到0.046 d-1,增透效果显著。     

液态CO2相变致裂强化瓦斯预抽试验研究

针对单一低透气性煤层瓦斯含量高、预抽效果不理想的情况,采用液态CO2相变致裂技术,在穿层钻孔中利用瞬间产生的高压CO2气体冲击煤体,产生大量裂隙并促使裂隙发育、扩展,以达到提高煤层透气性的目的.在河南焦煤能源有限公司九里山16051底抽巷进行的试验表明:液态CO2相变致裂技术可有效提高瓦斯抽采效果,试验后平均抽采流量0.057 m3/min,是试验前平均流量的4.3倍,是相同抽采时间内水力冲孔措施平均抽采流量的2.3倍;抽采体积分数也有所提升;在试验考察期内流量衰减系数降低到0.046 d-1,增透效果显著.     

提高炮采工作面块碳率的爆破技术研究

针对永城煤电集团公司陈四楼煤矿三个炮采工作面的具体情况,对炮采工作面提高块碳率的微差爆破技术参数进行了理论分析和现场试验,确定了软煤体、片帮和破碎顶板条件下合理的爆破参数.在安全、高效的前提下,块碳率提高了6%～10%,取得了良好的经济效益.     

提高炮采工作面块碳率的爆破技术研究

针对永城煤电集团公司陈四楼煤矿三个炮采工作面的具体情况 ,对炮采工作面提高块碳率的微差爆破技术参数进行了理论分析和现场试验 ,确定了软煤体、片帮和破碎顶板条件下合理的爆破参数 .在安全、高效的前提下 ,块碳率提高了 6%～ 1 0 % ,取得了良好的经济效益     

液态CO_2相变致裂二次增透技术

针对平煤十三矿瓦斯压力高、含量高,前期水力冲孔效果不理想,钻孔后期抽采效率低等情况,将液态CO_2相变致裂技术应用于煤层二次增透。采用理论分析与现场试验相结合,阐述相变致裂机理,分析液态CO_2相变致裂技术优势,考察相变致裂效果。现场试验表明,相变致裂后,煤层裂隙大幅增加,抽采54 d,煤层瓦斯单孔平均抽采纯量为致裂前的1.08~1.73倍。     

高突矿井水力冲孔在瓦斯治理中的研究

通过对高突矿井的底板抽放巷进行不断优化设计,积极进行实践试验,针对无解放层可采的煤层,由于未揭开煤层,煤层没有任何卸压,透气性更低,需要耗费大量时间和工程量抽放,消突效果不佳,水力冲孔措施利用岩石巷道为安全屏障,采用水力作用冲出部分煤体和瓦斯,具有较好的卸压增透效果,可有效提高抽放效果,实现安全快速区域消突。     

石灰石矿山防止大块爆破的方案研究

露天矿山受经济条件的制约，对爆破产生的大块基本上都采用二次爆破的方法予以解决，但二次爆破的安全性较低，因此，控制大块率，降低二次爆破次数是许多矿山所面临的课题，本文从大块发生的主要因素出发，通过实验采用辅助孔爆破方法取得了良好的效果。     

爆破地震的数值模拟及爆破振动规律分析

在LS-DYNA软件框架内,建立了适合土体爆炸动力分析的实用模型,对某利用微差爆破诱发人工地震的原位试验进行了数值模拟,结果表明,计算得到的地表加速度时程与实测值比较吻合.因此,可预先利用数值手段对为爆破试验方案提供指导,对爆破地震结果进行预测.在此基础上,分析了地层中的爆破振动规律,表明自炸药的埋深向上,随着深度的减小、爆心距的增加,爆破水平向加速度幅值和速度幅值逐渐减小,而竖直向加速度幅值和速度幅值则呈现先增大,后减小,到了近地表自由面又基本维持稳定的趋势.数值结果丰富了爆破地震的研究,为微差爆破模拟天然地震、并以此来研究土体地震动力响应提供了经济、简便而实用的方法.     

非固结面裂隙深度对爆破振动影响试验研究

鉴于岩体中存在大量裂隙,为了探索非固结面裂隙对爆破振动效应的影响,通过建立波在裂隙岩体中传播的砂浆模型,对节理裂隙岩体进行模拟试验,研究分析了岩体裂隙深度对应力波传播规律的影响。研究表明：由于非固结面裂隙因素影响,裂隙深度对垂直方向质点峰值的影响较大,质点垂向振动峰值变小,裂隙深度和质点峰值大小不是反线性比例关系;裂隙深度对三个单独方向（垂向、径向和切向）主频率大小的影响并不明显,但其垂向频域分布主要集中在中高频,径向和切向主要集中在低频频域范围内。     

风载荷对导线爆破除冰响应特性的影响

为了研究风载荷对导线爆破除冰的响应特性,进行了输电线路爆破除冰试验,并建立了试验线路的有限元模型,通过有限元软件模拟获得了作用于覆冰导线的风载荷和爆炸冲击载荷,用ABAQUS对试验工况进行了模拟验证.进一步对重冰区覆冰导线在不同风速条件下爆破除冰动力响应进行了仿真分析,得到了输电线路在风载荷和爆炸冲击载荷共同作用下导线...     

深孔控制卸压爆破及其防突作用机理的实验研究

本文应用相似理论，爆破力学，岩体力学等知识，探讨了深孔控制卸压爆破及其防突作用机理，并进行了实验室的模拟试验：得出了爆破后煤体周围应力分布状态及其孔洞分布形式，研究工作表明：深孔控制卸压爆破能够防止煤和瓦斯突出的主要原因在于采取措施后能够形成较大范围的卸压区，卸压区的形成是防突措施有效性的必要条件。     

降低裂隙性矿体爆破大块率的探讨

通过采取微差挤压爆破技术,选取适合于裂隙性矿体的爆破参数,以及合适的起爆方法和微差间隔时间等控制爆破技术后,使大块率由过去的３０％降至目前的１０％．     

水力冲孔消突效果及其主要影响因素分析

通过考察水力冲孔过程中的冲孔水压、水流量、每米煤孔冲出煤量以及冲孔前后煤巷掘进期间效检超标率等参数,深入分析了水力冲孔防突技术措施的消突效果及其影响因素.研究表明:在突出煤层中采用水力冲孔措施,可以较好地提高煤体强度和透气性,有效消除或降低煤体的弹性潜能和瓦斯潜能等突出潜能,减少和消除煤层的突出危险性.     

基于隧道爆破设计模型的光面爆破参数

光面爆破效果高度依赖炮孔直径、岩石普氏系数、隧道断面和裂隙与隧道轮廓之间的间距等初始爆破参数.本文提出一种能够实现Delphi程序语言与AutoCAD对接的算法,基于提出的算法开发了一种隧道爆破设计模型.该隧道爆破设计模型能够实现以AutoCAD为平台的隧道光面爆破自动设计.在炮孔直径和隧道断面变化的条件下,研究了岩石...     

水力冲孔措施在深部低透气性煤层中的应用研究

针对鹤壁八矿无保护层可采、低透气性突出煤层的现状,采用水力冲孔增透措施,利用数值模拟软件对出煤量与卸压范围大小及卸压范围内煤体位移量的变化情况进行仿真.结果表明,在水射流有效靶距范围内,水力冲孔孔洞半径与卸压范围成正比关系;随着冲孔半径的增大,钻孔周围煤体位移逐渐增大.在应力和瓦斯压力的作用下,孔洞周围煤体发生位移,应力向深部转移.通过检测卸压区内的煤层瓦斯含量与压力,得出卸压范围内煤层瓦斯含量和压力大幅度降低,均降至临界值以下,与数值模拟结果基本相符,说明数值模拟结果是可信的.