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低渗透煤层液态CO2预裂机理研究

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

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