中国安全科学学报

作者：鲁寨军, 王志富, 姚术健, 钟睦, 史湘石, 陈斐鹏

单位：1 中南大学 交通运输工程学院,湖南 长沙 410075；2 中南大学 极端流动力能前沿科学中心,湖南 长沙 410075

关键词：CO₂致裂器,内部参数,做功能力,液态CO₂填充量,发热管内部装药量,泄能片厚度,泄能头释放口径

基金：国家自然科学基金资助(12272414); 湖南省自然科学基金资助(2023RC3045); 湖南省科技创新计划项目(2023RC1026); 中南大学研究生创新项目(QL20230075)

为快速获得液态CO2致裂器内部参数对致裂器做功能力的影响特征,优化提高液态CO2致裂器做功能力,提高煤层瓦斯抽采效率,设计液态CO2致裂器做功能力快速评估试验装置。使用煤矿用38 mm型致裂器进行4水平3因素的9组正交试验,分析液态CO2致裂器发热管内部装药量、主管内液态CO2填充量、泄能片厚度以及泄能头释放口径对于致裂器做功能力的影响主次顺序;进一步对其中最重要的影响因素进行固定变量试验,分析最重要影响因素对液态CO2致裂器做功能力的影响特征。结果表明:对于煤矿用38 mm型CO2致裂器,泄能片厚度对于液态CO2致裂器做功能力的影响最大,发热管内部装药量次之,主管内液态CO2填充量及泄能头释放口径影响最弱;液态CO2 致裂器做功能力随着泄能片的厚度增加而增加,但当泄能片厚度增加到一定程度时,液态CO2 致裂器做功能力增幅不够明显,达到一定厚度泄能片不会破裂,当38 mm型致裂器内部参数设置为CO2质量0.33 kg、释放口径18 mm、装药量60 g、泄能片厚度2.0 mm时致裂器做功能力对应三硝基甲苯(TNT)当量为0.202 kg,相对当前工地使用参数做功能力提升21.9 %。

来源：2024年第9期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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