热疲劳煤体

裂纹显著扩展

用于强化瓦斯抽采的煤体，经循环冷热冲击后形成密集微裂纹与层间剥离，有效提升渗透性。

秦雷 · Niandong, Chen · Wang, Weikai · Meiling, Xiong · Han, Wang · Zengning, Huang

Engineering Failure Analysis 2026

具体参数

冷端温度

{'zh': '-38', 'en': '-38'} °C

热端温度

{'zh': '120', 'en': '120'} °C

技术优势

增透效果增强

循环冷热冲击引发热疲劳、层间剥离与微裂纹合并，构建有效渗流网络，提升煤体渗透性。

水饱和煤缓冲效应

含水煤样因孔隙水高热容与相变行为，显著降低温度振荡幅度，形成热缓冲，保护煤体免于过度损伤。

热应力集中破裂

冷热交替产生强烈瞬态热应力梯度，导致局部应力集中，引发结构破碎，实现煤体可控增透。

应用场景

• 煤体增透改造：通过热破裂生成微裂纹网络，提升煤层渗透性，便于瓦斯运移。
• 矿井瓦斯抽采：增强煤体渗透性，提高瓦斯抽采效率，降低抽采时间与成本。
• 岩石热破裂：利用循环热冲击造成热疲劳损伤，实现煤体可控破裂，为热致裂技术提供数据。