基于电破碎效应的脉冲致裂煤体增渗实验研究

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1、博士学位论文基于电破碎效应的脉冲致裂煤体增渗实验研究ExperimentalStudyonPulsesInducedFracturingandPermeabilityEnhancingofCoalBlocksBasedontheElectricalFragmentationEffect国家自然科学基金（51474211）国家重点研发计划项目（2016YFC0801402）作者：闫发志导师：周延教授林柏泉教授中国矿业大学二○一七年六月万方数据中图分类号TD712学校代码10290UDC622密级公开中国矿业大学博士学位论文基于电破碎效应

2、的脉冲致裂煤体增渗实验研究ExperimentalStudyonPulsesInducedFracturingandPermeabilityEnhancingofCoalBlocksBasedontheElectricalFragmentationEffect作者闫发志导师周延、林柏泉申请学位工学博士培养单位安全工程学院学科专业安全科学与工程研究方向矿井瓦斯防治答辩委员会主席何学秋评阅人学校盲审二○一七年六月万方数据学位论文使用授权声明本人完全了解中国矿业大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管

3、理规定处理：作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用权，即：①学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；②为教学和科研目的，学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆、图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）。作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据致谢时光荏苒，岁月如梭，转眼毕业在即。回首五年的科研生活，感激之情，溢于

4、言表。在此，谨向所有在我求学生涯中给予我关心、帮助和支持的亲人、师长和朋友们致以深深的谢意。本论文是在导师周延老师和林柏泉老师的精心指导下完成的。从论文的选题、实验方案的制定、理论分析到最终成稿，无不浸透着导师的心血。师从五载，导师谦恭厚德的学者风范，严谨务实的科研作风，开放创新的学术思路，大公无私的育人态度，都潜移默化的影响着我。同时，周老师和林老师时常教导我们要“让优秀成为一种习惯”、“高调做事，低调做人”、“变被动学习为主动学习”和“勤阅读、勤思考、勤动手、勤总结”，这些做人做事的方法使我受益终生。饮其流时思其源，成吾学时念吾师

5、，在此论文完成之际，谨向周老师和林老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！感谢安全学院各位老师在学习生活中给予的帮助和指导，为我们提供了优越的科研环境。感谢团队中翟成老师、吴海进老师、李庆钊老师、郝志勇老师、朱传杰老师和杨威老师在学习生活中的帮助和指导。感谢郭畅博士、张祥良博士、王一涵硕士、王瑞硕士、黄展博硕士、万元硕士、郑源楠硕士、武世亮硕士、于国卿硕士、朱小龙博士和程福起硕士在实验过程中的积极配合，为实验的顺利完成提供了大量帮助。特别感谢华中科技大学刘浔老师在电脉冲实验方面给予的指导和帮助，感谢华中科技大学时维经硕士和徐盛硕士在实验方面的

6、支持和帮助。感谢河南能化焦煤集团古汉山矿的领导及工程技术人员在现场工作时提供的帮助和支持。实验室团队浓厚的学习氛围和团结友爱的人际关系为我顺利完成论文提供了优越的基础条件。在此，感谢洪溢都博士、李贺博士、刘厅博士、刘统博士、汤宗情博士、姚昊硕士、宋吴兵硕士、孙炜浩硕士、梅晓凝硕士、孔佳硕士、李博洋硕士、杨凯硕士、卢细苗硕士、高子善硕士、赵洋硕士、王正硕士、王皓硕士、胡欣然硕士和陶青林硕士等在生活和工作中给予的帮助和支持。特别感谢我的家人多年来对我的养育之恩，您们对我生活和学习上的全力支持和无私关怀使我永生铭记，想起您们的鼓励和付出，总

7、能使我充满了前进的动力。本课题得到了国家自然科学基金项目和国家重点研发计划项目等项目的资助，谨此致谢！最后，特别感谢在百忙之中审阅本文和参加论文答辩的各位专家、教授，他万方数据们的宝贵意见为完善论文和提高我的科研水平指明了方向！2017年4月于中国矿业大学万方数据摘要我国煤层气资源储量丰富，但由于煤层渗透率低，使大部分煤矿瓦斯抽采效率受到了严重制约。采取适当的技术手段、人为地增加煤层透气性是提高瓦斯抽采效率的重要途径。为此，本文针对基于电破碎效应的脉冲致裂煤体增渗方法开展了实验研究，以期为煤层气高效开发探索一条新的途径。搭建了煤岩电脉

8、冲致裂增渗实验系统，以焦作无烟煤、淮北无烟煤、陕西烟煤、甘肃烟煤和内蒙古烟煤等5种煤样为研究对象，在空气环境下对5种煤样进行了电脉冲击穿致裂增渗实验。并以淮北无烟煤和甘肃烟煤为例研究了煤样尺寸、含水率和击穿电压等因素对电