| 中文摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-14页 |
| 1.1.1 煤炭资源在中国能源中的地位 | 第10-12页 |
| 1.1.2 煤矿安全事故对生产的制约 | 第12-13页 |
| 1.1.3 瓦斯抽放的重要性及发展状况 | 第13-14页 |
| 1.2 液态二氧化碳预裂爆破国内外研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.1 二氧化碳预裂理论研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.2 预裂器国内研究现状 | 第15页 |
| 1.2.3 二氧化碳爆破应用现状 | 第15-16页 |
| 1.3 论文研究内容、方法、技术路线 | 第16-18页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第16页 |
| 1.3.2 方法和技术路线 | 第16-18页 |
| 第二章 液态二氧化碳预裂爆破应力波理论基础 | 第18-28页 |
| 2.1 液态二氧化碳气化热力学分析 | 第18-19页 |
| 2.2 爆轰波初始参数 | 第19-21页 |
| 2.2.1 爆轰波初始压力 | 第19-20页 |
| 2.2.2 爆轰波初始质点速度 | 第20-21页 |
| 2.2.3 爆轰波初始波速 | 第21页 |
| 2.3 煤体内初始冲击波参数 | 第21-23页 |
| 2.4 煤体中爆炸波的传播 | 第23-25页 |
| 2.4.1 超压和超压作用时间 | 第23页 |
| 2.4.2 质点最大速度 | 第23-24页 |
| 2.4.3 波形曲线和比冲量 | 第24页 |
| 2.4.4 不同波形区域划分 | 第24-25页 |
| 2.5 应力波的反射和透射 | 第25-27页 |
| 2.5.1 垂直入射 | 第25-26页 |
| 2.5.2 倾斜入射 | 第26-27页 |
| 2.6 本章小结 | 第27-28页 |
| 第三章 液态二氧化碳预裂爆破致裂机理 | 第28-40页 |
| 3.1 煤岩动力学特性 | 第28-31页 |
| 3.1.1 动载荷作用下煤岩体动力学特性 | 第28-30页 |
| 3.1.2 动载荷作用下煤岩体抗压强度 | 第30-31页 |
| 3.2 应力波作用下粉碎区、裂隙区裂纹产生扩展分析 | 第31-33页 |
| 3.2.1 等效应力 | 第31-32页 |
| 3.2.2 破坏准则 | 第32页 |
| 3.2.3 破坏范围 | 第32-33页 |
| 3.3 应力波作用下爆破远区微观裂纹损伤断裂分析 | 第33-36页 |
| 3.3.1 应力集中 | 第33-34页 |
| 3.3.2 煤体内损伤模型 | 第34-35页 |
| 3.3.3 煤体裂纹损伤扩展准则 | 第35页 |
| 3.3.4 应力波反射在损伤煤体中引起的断裂 | 第35-36页 |
| 3.4 高压二氧化碳气体及瓦斯作用下裂纹扩展分析 | 第36-38页 |
| 3.4.1 裂纹尖端应力强度因子 | 第36-37页 |
| 3.4.2 复合裂纹的扩展 | 第37-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-40页 |
| 第四章 液态二氧化碳爆破致裂微观CT研究 | 第40-48页 |
| 4.1 实验设备、方法 | 第40-45页 |
| 4.1.1 CT成像原理 | 第40页 |
| 4.1.2 实验设备 | 第40页 |
| 4.1.3 实验方法 | 第40-45页 |
| 4.2 孔裂隙占比统计分析 | 第45-46页 |
| 4.3 本章小结 | 第46-48页 |
| 第五章 液态二氧化碳预裂爆破应力扰动数值模拟 | 第48-58页 |
| 5.1 ANSYS Explicit Dynamics简介 | 第48-49页 |
| 5.2 模型建立 | 第49-51页 |
| 5.2.1 基本假设 | 第49-50页 |
| 5.2.2 模型及参数 | 第50-51页 |
| 5.3 数值模拟结果及分析 | 第51-57页 |
| 5.3.1 不同管型对爆破效果的影响 | 第51-52页 |
| 5.3.2 不同孔间距对爆破效果的影响 | 第52-57页 |
| 5.3.3 孔间距为8m时应力扰动过程分析 | 第57页 |
| 5.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 第六章 液态二氧化碳预裂爆破现场应用 | 第58-68页 |
| 6.1 现场概述 | 第58-59页 |
| 6.1.1 工作面概况 | 第58-59页 |
| 6.1.2 瓦斯抽采的可行性及必要性 | 第59页 |
| 6.2 试验方案 | 第59-64页 |
| 6.2.1 爆破工艺 | 第59-61页 |
| 6.2.2 爆破参数 | 第61-62页 |
| 6.2.3 安全措施 | 第62页 |
| 6.2.4 孔间距试验及数量 | 第62-63页 |
| 6.2.5 现场试验 | 第63-64页 |
| 6.3 数据对比分析 | 第64-67页 |
| 6.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 第七章 结论与展望 | 第68-70页 |
| 7.1 主要结论 | 第68-69页 |
| 7.2 展望 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-76页 |
| 致谢 | 第76-78页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第78页 |