模拟实验研究关于煤炭在多次高压空气喷射冲击下累积损害的进化定律
Shaoyang Yan1,2, Fuqiang Gao1,2, Bo Sun3,4
1School of Intelligent Construction and Civil Engineering, Luoyang Institute of Science and Technology,Luoyang,471023,China.
ACS omega
|July 7, 2025
概括
高压空气喷射 (HPAB) 通过创建断裂来增强煤床甲的提取. 多重HPAB冲击逐渐破坏煤炭,改变声波特性,显著增加孔隙和断裂网络的发展.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 石油工程是石油工程中的一个.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 低透性煤矿库对煤床中甲的提取构成了挑战.
- 高压空气喷射 (HPAB) 是一种新的无水方法,用于增强水库.
- 了解来自多个HPAB事件的累积损害对于优化提取至关重要.
研究的目的:
- 为了研究遭受多次HPAB冲击的煤样本中的累积损害演变.
- 分析重复HPAB对声波传播和煤炭微观结构的影响.
- 为研究煤炭疲劳损伤和机械降解提供基础.
主要方法:
- 使用模拟煤样和自主开发的HPAB设备进行实验.
- 超声波测试用于测量波速和分析声信号变化 (时间和频率域).
- CT扫描和3D重建以检查微观孔隙和骨折的演变.
主要成果:
- 爆炸洞附近的煤炭损害线性增加;中/远区域的损害显示缓慢然后快速增长.
- 声波信号从常规转变为无序,振幅下降和主频带减少.
- 毛孔/喉数量和尺寸显著增加,形成一个完善的3D骨折网络.
结论:
- 多次HPAB冲击会导致煤炭的累积损伤逐渐发生,并且在空间上有所变化.
- 声波分析有效监测HPAB引起的损伤和物质变化.
- 通过开发相互连接的孔裂网络,HPAB显著提高了煤炭的透性,有助于甲的提取.
