坚硬岩层深孔装药爆破聚能射孔定向造缝机理研究

发布时间：2024-03-21 21:02

　　随着煤炭开采深度和强度的增加,以及工作面推进速度的加快,坚硬顶板滞后断裂,采场矿压问题突出,矿井安全生产受到影响。针对现有压裂工艺难以准确定向压裂的问题,提出了坚硬岩层深孔装药爆破聚能射孔定向造缝致裂技术,实现了硬岩深孔长距离定向致裂目标,取得顶板定向切落卸压的效果。围绕硬岩深孔装药爆破聚能射孔技术机理及技术实践,开展了系列研究,取得以下研究成果:(1)实验分析了含裂缝岩体的冲击破坏特征,得到岩体裂缝产状、结构尺寸等因素对岩体强度的弱化影响,研究结论与岩体静态压裂裂缝影响规律基本一致,但高应变率加载作用下的试块自由端表现出明显的反射拉伸破坏特点。(2)硬岩深孔装药聚能射孔首先表现为炸药爆炸高能量汇聚催动重金属粒子的高速冲击造缝,进而复合炸药爆炸高能气体的膨胀增裂。研究表明,药型罩厚度、开口角度、装药炸高等因素对射孔造缝效果具有重要影响,药型罩轴线确定为20mm、开口角度选择60°、药型罩厚度1mm条件下,硬岩孔壁射孔定向侵彻效果最佳。(3)深孔装药爆破聚能射孔在同煤云冈矿开展了现场技术实践,聚能管深孔装药工艺流程顺畅,配合导爆索全长可靠起爆,聚能射孔效果良好,孔壁围岩裂缝发育密度小,定...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1爆炸冲击裂缝岩体

2裂缝岩体动态力学性能分析11（b）裂缝尖端应力加强效应图2-1爆炸冲击裂缝岩体Figure2-1Explosiveimpactoffracturedrockmass采用中国矿业大学SHPB试验系统对含裂缝的水泥砂浆试块进行动态力学测试分析。采用超动态电阻应变仪进行动态信号的接受....

图2-2试件制备及波形监测

硕士学位论文

图2-325×50mm试块动态破坏过程

2.1.3动态破坏过程分析使用SHPB压杆试验系统配合超应变信号采集装置可以分析出试块的动载破坏特性、应力应变关系、峰值强度和能量耗散特性等参数。下面将配合高速摄像机记录试块的动态裂缝扩展及破碎发育过程。0us250us1000us

图2-450×100mm试块动态破坏过程

2裂缝岩体动态力学性能分析131000us1500us2000us2500us3000us4000us图2-450×100mm试块动态破坏过程Figure2-3Dynamicfailureprocessof50×100mmspecimen如图2-4所示，入射波进入试块后，在入射端....

本文编号：3934138