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环空流体自激脉冲射流在煤岩破效应中的演化机制研究

目录

一、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1煤岩开采现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2环空流体自激脉冲射流技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

煤岩物理力学性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1煤岩组成及结构特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2煤岩物理性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.3煤岩力学性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

二、环空流体自激脉冲射流技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

环空流体自激脉冲射流形成机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

1.1流体动力学基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.2自激脉冲射流的产生与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

环空流体自激脉冲射流参数分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.1射流参数对煤岩破裂效应的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.2参数优化与选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

三、环空流体自激脉冲射流在煤岩破裂中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．35

煤岩破裂过程分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

1.1破裂过程概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

1.2破裂机理探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

环空流体自激脉冲射流在煤岩破裂中的应用效果．．．．．．．．．．．．．45

2.1现场应用案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

2.2效果评估与对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

四、环空流体自激脉冲射流演化机制研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

射流演化过程分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

1.1射流起始阶段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

1.2射流发展及衰减阶段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

1.3射流影响范围与深度研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

煤岩破裂过程中射流演化机制探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

2.1射流与煤岩相互作用机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

2.2破裂过程中射流参数变化研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

五、实验研究与数值模拟分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

一、内容概括

本研究旨在深入探讨环空流体自激脉冲射流在煤岩破效应中的演化机制。通过采用实验与理论分析相结合的方法，系统地分析了不同条件下的煤岩破效应及其影响因素。研究首先概述了煤岩破效应的基本概念和分类，随后详细描述了环空流体自激脉冲射流的形成过程及其对煤岩破坏的作用机理。此外本研究还重点考察了影响煤岩破效应的关键因素，包括流体性质、压力条件以及煤岩本身的物理化学特性等，并基于实验数据提出了相应的预测模型。通过对比分析，本研究揭示了环空流体自激脉冲射流在煤岩破效应中的具体作用路径和效果，为优化煤岩破碎工艺提供了科学依据。

1.研究背景与意义

随着全球能源需求的不断增长以及常规油气资源的日益减少，非常规油气资源的勘探开发日益成为能源行业关注的焦点。煤层气、致密油气等作为重要的非常规能源，因其赋存状态特殊、开采难度大，对高效、经济的开采技术提出了迫切要求。