超临界CO2气爆煤体致裂机理实验研究

• 作者: 吴迪 孙可明 辛利伟
• 来源期刊: 爆炸与冲击
• 关键词: 超临界CO2 气爆 致裂机理 冲击波
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 页码范围: 302-308
• 页数: 7页
• 分类号: O381
• 语种: 中文
• DOI: 10.11883/bzycj-2016-0230

摘要

为提高超临界CO2气爆低渗透煤层增透技术的应用水平,进一步研究超临界CO2气爆煤体致裂机理,利用自主研发的超临界CO2气爆装置,在多通道电液伺服相似材料试验台上,对原煤和混凝土大试件(1m×1 rn×0.5m)进行了超临界CO2气爆实验,用动态应变仪采集试件内部监测点处的变形和破坏信息,并用工业窥镜对爆破孔内裂隙分布进行了观测.分析气爆应力波的变化规律和气爆后试件的破坏形貌特征可知,距离气爆孔由近及远依次分为粉碎区、裂隙区和震动区,其形成机理为:超临界CO2冲击气爆孔周围介质并形成远超介质抗压强度的球面纵波,介质在径向压应力作用下发生粉碎性破坏,形成粉碎区;应力波传播能量逐步衰减,不足以使介质产生压缩破坏,然而脆性材料抗压不抗拉,其产生的环向应力仍然使介质产生径向裂隙,应力波之后具有准静态加载作用的高压CO2气体进入裂隙形成气楔,促使裂隙进一步发育和扩展,形成裂隙区;裂隙区以外的介质在低能量应力波的作用下只发生震动,未发生明显破坏,即震动区.裂隙的扩展速度与其到气爆孔距离符合“S”形曲线衰减,裂隙的高速扩展发生在粉碎区,低速扩展发生在裂隙区;距离气爆孔越远,测点的峰值应变越小,相同距离内节理裂隙等结构面越复杂,峰值应变减小的幅度越大且应变波形差别越大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙可明	辽宁工程技术大学力学与工程学院	88	843	15.0	25.0
2	吴迪	辽宁工程技术大学力学与工程学院	54	241	9.0	13.0
3	辛利伟	辽宁工程技术大学力学与工程学院	21	99	5.0	9.0