二氧化碳爆破設備應用于高瓦絲煤巷CO2二氧化碳氣體爆破的設計方法，針對CO2二氧化碳爆破設備產(chǎn)生裂隙的無方向性，提出了定向CO2二氧化碳爆破設備技術，即在CO2爆破管提前開楔形槽，人為控制裂隙擴展方向。對比非定向二氧化碳爆破設備技術，采用數(shù)值模擬技術，發(fā)現(xiàn)定向二氧化碳爆破設備后，在二氧化碳爆破設備孔周形成了較為均勻的裂隙分布范圍。且裂隙分布基本沿掘進煤層掘進方向，煤層頂板裂隙分布較小，很好地保證了巷道的穩(wěn)定性。
應用于高瓦絲煤巷CO2二氧化碳氣體爆破的設計方法，設計方法包括以下步驟：確定預裂技術的相關設計參數(shù)，其中預裂孔設有用以實現(xiàn)定向預裂的楔形槽；根據(jù)所述預裂技術的相關設計參數(shù)，對煤體的定向CO2預裂增透過程進行數(shù)值模擬，其中，在進行定向CO2二氧化碳爆破設備模擬過程中，將煤體的預裂增透過程視為二維問題，建立平面應變力學模型，根據(jù)測量結(jié)果確定模型的邊界條件；根據(jù)爆破管定向壓裂的所述數(shù)值模擬果，獲取壓裂裂隙擴展區(qū)域范圍，預測定向CO 2二氧化碳爆破設備對煤層瓦絲抽采的效果。
1 .一種應用于高瓦絲煤巷CO 2二氧化碳氣體爆破的設計方法，其特征在于，包括以下步驟：確定預裂技術的相關設計參數(shù)，其中預裂孔設有用以實現(xiàn)定向預裂的楔形槽；根據(jù)所述預裂技術的相關設計參數(shù)，對煤體的定向CO2預裂增透過程進行數(shù)值模擬，其中，在進行定向CO2二氧化碳爆破設備模擬過程中，將煤體的預裂增透過程視為二維問題，建立平面應變力學模型，根據(jù)測量結(jié)果確定模型的邊界條件；根據(jù)爆破管定向壓裂的所述數(shù)值模擬結(jié)果，獲取壓裂裂隙擴展區(qū)域范圍，預測定向CO 2二氧化碳爆破設備對煤層瓦絲抽采的效果。
2 .根據(jù)煤巷的地質(zhì)條件和裂隙情況，確定所述數(shù)值模擬中煤巖體的力學參數(shù)。
3 .所述數(shù)值模擬過程考慮巖石破壞和流固耦合問題。
4 .所述數(shù)值模擬采用真實破裂過程分析RFPA系統(tǒng)進行模擬。
5 .所述對煤體的定向CO2預裂增透過程進行數(shù)值模擬為模擬一個定向預裂孔的的裂隙擴展區(qū)域范圍。
6 .還包括對煤體的CO2預裂增透過程進行三維數(shù)值模擬，獲取二氧化碳爆破設備條件下裂隙擴展規(guī)律。
7 .所述獲取二氧化碳爆破設備條件下裂隙擴展規(guī)律包括，獲取爆破不同階段的裂紋發(fā)展情況。
8 .進行所述三維數(shù)值模擬中，根據(jù)氣象壓裂后的裂隙區(qū)半徑，確定二氧化碳爆破設備孔的間距。
9 .設計方法還包括對定向壓裂前后單孔壓裂抽放流量進行對比分析，以檢測所述數(shù)值模擬條件下的定向CO2二氧化碳爆破設備對煤層瓦絲的抽采效果。
一種應用于高瓦絲煤巷CO2二氧化碳氣體爆破的設計方法技術領域本公開一般涉及煤巷開采技術領域，具體涉及一種應用于高瓦絲煤巷CO2二氧化碳氣體爆破的設計方法。
背景技術
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