液态CO₂相变射流压力变化及其煤岩致裂规律

白鑫^1,2,3，张东明²，王艳¹，王登科³，蒋志刚^2,4，王小兵⁴

1. 南华大学资源环境与安全工程学院2. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室3. 河南理工大学安全科学与工程学院4. 四川省煤炭产业集团有限责任公司

摘 要：基于液态CO₂相变致裂技术,研发了液态CO₂相变射流煤岩致裂实验装置,对液态CO₂相变射流压力随时间衰减规律及其致裂煤岩宏微观破坏规律进行研究.结果表明:液态CO₂相变射流压力随时间呈指数关系衰减,建立的指数型液态CO₂相变射流压力随时间变化理论模型符合实验规律;三向压力值对液态CO₂相变射流裂隙扩展方向有较大的影响,受主应力比影响致裂裂隙会向主应力较大的方向扩展,且致裂裂隙均处于优势致裂范围内;液态CO₂相变射流煤岩破坏区面积、致裂孔隙及裂隙的数量与尺寸、大孔和可见孔容量等参数随着CO₂初始压力的增加而增大.

关键词：煤岩体;液态CO₂;射流压力;裂隙扩展;微观特征;