• 书名：高强电脉冲煤体致裂效应与增渗机理

• ISBN：978-7-5240-0227-7

• 出版社：冶金工业出版社有限公司

• 定价：82

• 作者：李长兴

• 出版时间：2025-04-18

内容简介

本书共包含６章，系统地研究了高强电脉冲煤体致裂效应及增渗机理。本书针对低透煤层高强电脉冲致裂强化瓦斯抽采关键科学问题，详细研究了高强电脉冲致裂煤体的孔隙结构演化特征，阐述了高强电脉冲致裂煤体的瓦斯运移规律，提出提出了高强电脉冲对煤体的致裂作用效应及破坏机制，并揭示高强电脉冲致裂煤体增渗的机理。

本书可供从事煤矿瓦斯防治、煤层气开采领域的工程技术人员阅读，也可供煤炭高等院校安全工程及相关专业师生参考。

编辑推荐

本书是煤层气开发与煤矿安全领域的重要著作，兼具学术前沿性与工程实用性。值得特别关注地亮点有：

1、原创性技术，实现创新突破。自主研发的高强可调电脉冲系统突破了传统增透技术的局限，能耗低、可控性强。书中的“三级衰减模型”与“动态解吸方程”为煤层气开发提供了全新的理论框架。

2、理论与实践并重，全链条研究。从理论分析、实验研究和数值模拟研究再到工程应用探讨，本书提出了高强电脉冲技术在煤矿地面和井下煤层增透的工程应用技术方法和流程，可对煤层进行有效增透作业以提高其渗透率，有助于低透煤层的瓦斯高效抽采和利用。

3、社会效益显著，赋能绿色能源革命。符合《煤矿安全生产“十四五”规划》中“推广绿色安全开采技术”的导向，助力“碳达峰”目标下煤层气资源化利用。替代传统爆破致裂技术，消除井下明火隐患，契合煤矿安全规程升级需求；通过增渗降阻减少瓦斯抽采钻孔工程量，降低煤层开采的生态扰动。

4、适用广泛，专业必备。本书可供从事煤矿瓦斯防治、煤层气开采领域的工程技术人员阅读，也可供煤炭高等院校安全工程及相关专业师生参考。

本书是煤矿企业技术升级、科研机构攻关突破的推荐必备参考书，更是践行“能源革命”战略的典范之作。翻开此书，您将掌握一把打开万亿立方米煤层气资源的“绿色钥匙”。

目录

1 绪论

参考文献

2 高强电脉冲致裂煤体效应实验研究

2.1 高强电脉冲放电破碎方式

2.1.1 液电破碎方式

2.1.2 电破碎方式

2.2 高强电脉冲水中放电形式

2.2.1 水中电晕放电

2.2.2 水中火花放电

2.2.3 水中电弧放电

2.3 试样制备及参数测试

2.3.1 试样制备

2.3.2 试样参数测试

2.4 高强可调电脉冲实验方案

2.4.1 高强可调电脉冲实验系统

2.4.2 实验方案

2.5 实验结果与分析

2.5.1 冲击波振动速度测试结果与分析

2.5.2 试样致裂效应结果与分析

2.5.3 试样变形结果与分析

2.5.4 试样声发射结果与分析

参考文献

3 高强电脉冲致裂煤体孔隙结构演化特征研究

3.1 煤的孔隙结构分类及表征方法

3.2 高强电脉冲致裂煤体孔隙结构变化特征研究

3.2.1 高强电脉冲致裂煤体表面孔隙结构变化特征

3.2.2 基于低温液氮吸附法的煤体孔隙结构变化特征

3.2.3 基于压汞法的煤体孔隙结构变化特征

3.2.4 基于低场核磁共振法的煤体孔隙结构变化特征

3.3 高强电脉冲致裂煤体的分形特征研究

3.3.1 高强电脉冲致裂煤体表面分形特征

3.3.2 基于低温液氮吸附法的孔隙分形特征

3.3.3 基于压汞法的孔隙分形特征

参考文献

4 高强电脉冲致裂煤体瓦斯运移特征研究

4.1 高强电脉冲对煤体瓦斯吸附特性影响研究

4.1.1 实验仪器及方法

4.1.2 高强电脉冲对瓦斯吸附特性的影响

4.2 高强电脉冲对煤体瓦斯解吸扩散特性影响研究

4.2.1 高强电脉冲对瓦斯解吸特性的影响

4.2.2 高强电脉冲对瓦斯扩散特性的影响

4.3 高强电脉冲致裂煤体渗透率演化特征研究

4.3.1 实验仪器及步骤

4.3.2 不同瓦斯压力下渗透率的变化特征

4.3.3 不同围压下渗透率的变化特征

参考文献

5 高强电脉冲致裂煤体增渗机理研究

5.1 高强电脉冲液体中的放电作用机制

5.2 高强电脉冲冲击波传播衰减机制及特征

5.2.1 高强电脉冲冲击波传播衰减机制

5.2.2 高强电脉冲冲击波频域和能量分布特征

5.3 高强电脉冲冲击波致裂煤体破坏机制

5.4 高强电脉冲致裂煤体增渗机理分析

参考文献

6 高强电脉冲致裂煤体数值模拟及工程应用探讨

6.1 LS-DYNA数值模拟方法简介

6.2 数值模拟计算方案

6.2.1 数值模型建立及网格划分

6.2.2 模型材料状态方程及参数选取

6.2.3 煤体致裂程度分析方法

6.3 数值模拟结果与分析

6.3.1 放电参数对致裂效果的影响

6.3.2 煤的物理力学性质对致裂效果的影响

6.3.3 地应力对致裂效果的影响

6.4 高强电脉冲致裂煤体增透工程应用探讨

6.4.1 高强电脉冲技术在地面煤层增透方面的应用

6.4.2 高强电脉冲技术在井下煤层增透方面的应用

参考文献