高压氮气致裂增透实验系统的研发及应用_中国煤炭行业知识服务平台

高压氮气致裂增透实验系统的研发及应用

作者

高杰王海锋仇海生
单位

中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室中国矿业大学安全工程学院煤科集团沈阳研究院有限公司
摘要

以气体射流冲击和高压氮气的准静态膨胀作用理论为基础,自主研制了高压氮气爆破致裂煤岩体实验系统,开展了不同氮气压力(5、7.5、10 MPa)和不同高压容器体积(1、2、3 L)条件下的高压氮气爆破致裂实验,以获得煤岩体在高压氮气爆破致裂过程中的动态变化规律。结果表明:随着氮气压力的提高,试块从最初的纵向主裂纹扩展为纵横2条主裂纹,次生裂纹更加发育,试块的裂纹增多、破碎度和裂纹扩展断裂区增大;同等压力下,随着高压容器体积的增大,试块主裂纹长度明显增加,次生裂纹扩展受到抑制。由高压氮气爆破致裂的p-t曲线分析,可将高压氮气爆破致裂过程根据其特点的不同分为3个阶段:气体射流冲击阶段、起裂阶段和断裂阶段。
关键词

高压氮气致裂增透渗透率实验系统瓦斯抽采
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(51474212)；江苏高校优势学科建设工程二期资助项目(苏政办发[2014]37号)；
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