煤炭是我国不可替代的主体能源,随着采出量的增加,煤矿采掘工作已经进入深部,煤岩瓦斯复合动力灾害危险性加大,增加煤体透气性是解决煤与瓦斯灾害的有效途径,液态CO2相变射流致裂增透技术是煤层增透技术的重要补充。
《液态二氧化碳相变射流致裂煤岩体增透机理及应用》研发了液态CO2相变射流煤岩体致裂试验装置,研究了射流压力、地应力、煤体力学性质、层理及裂隙等参数对裂隙扩展的影响机制,揭示了液态CO2相变射流破岩及裂隙扩展规律,介绍了液态CO2相变射流致裂增透技术在煤矿现场的应用效果。
《液态二氧化碳相变射流致裂煤岩体增透机理及应用》可为从事煤矿安全及煤矿灾害防治等方面工作的研究人员和工程技术人员提供借鉴与参考。
煤炭作为一种不可再生的矿物资源,是我国主要的能源和工业原料。目前,我国已成为世界上最大的煤炭生产国及消费国。根据《能源中长期发展规划纲要(2004-2020)》《能源发展“十三五”规划》《2018年能源工作指导意见》可以看出,我国能源结构将坚持以煤为基础,石油、天然气、新能源和可再生能源全面发展的能源供应体系,推进清洁高效发展,实现“清洁低碳、安全高效”的能源发展格局。
随着煤炭资源的长期开发,我国煤炭开采深度以每年10-25m的速度逐步向深部发展。与浅部资源相比,深部开采所面临的瓦斯赋存条件更加复杂,煤与瓦斯突出危险性逐渐升级,煤矿瓦斯灾害将成为长期制约我国煤矿安全生产的关键问题。
瓦斯是成煤过程中产生的伴生气体,是一种储量及热值与天然气相当的不可再生资源,属非常规天然气,瓦斯也是影响煤矿安全生产的主要因素。因此,实现煤层瓦斯井下规模化抽采不仅是预防矿井瓦斯灾害的根本保证,同时也是瓦斯综合利用的前提。
近年来,随着开采深度的增加,深部煤岩瓦斯复合动力灾害危险性加大,如何实现深部煤层瓦斯的高效抽采已成为保障我国煤炭企业安全生产的重要问题,而低透气性煤层增产改造则是其中的核心技术和热点问题。本书在撰写过程中,采用岩石力学、渗流力学、空气动力学、断裂力学等理论方法,研究了液态二氧化碳相变射流煤岩体致裂增透机理,研发了液态CO2相变射流煤岩体致裂试验装置,系统研究了液态CO2相变射流气体冲击动力学特征、煤岩体裂隙扩展力学机理与试验研究及低透煤层液态CO2相变射流致裂卸压增透机理研究。在以上试验及理论研究基础上,开发了现场煤岩体液态CO2相变射流致裂增透技术,在煤矿进行了现场试验及工业应用,取得了良好的应用效果。希望本书的出版能为煤矿安全生产工作者提供理论和技术支撑,对深部煤与瓦斯安全高效共采起到积极作用。