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煤层预裂爆破应力波传播规律及增透机理模拟研究
引用本文:徐向宇,姚邦华,魏建平,王登科,王云刚.煤层预裂爆破应力波传播规律及增透机理模拟研究[J].爆破,2016,33(2):32-38.
作者姓名:徐向宇  姚邦华  魏建平  王登科  王云刚
作者单位:河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,焦作454000;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,焦作454000;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,焦作454000;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,焦作454000;河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,焦作454000;河南理工大学安全科学与工程学院,焦作454000;煤炭安全生产河南省协同创新中心,焦作454000
基金项目:国家自然科学基金项目(51574112、51404100、51304072),教育部科学技术研究重点项目(213022A),河南省科技厅基础与前沿技术研究计划(142300413211),山西省自然科学基金项目(2012012015),河南省高等学校重点科研项目(15A440010)
摘    要:预裂爆破可以增加开采煤层的透气性系数,提高煤层瓦斯抽采率,为煤层的快速消突提供了一种有效的技术手段。为了考察不同影响因素条件下预裂爆破对煤层的增透效果,基于岩石力学、弹性波、爆破等相关理论,利用有限元模拟软件ANSYS/LS-DYNA,数值模拟分析了不同装药量、孔间距等条件下的爆破煤体裂纹扩展及爆破应力的传播特征,得到了装药量、孔间距对预裂爆破增透效果的影响特征。研究结果表明:(1)爆破应力波以爆破点为起点,随着传播距离的扩大不断衰减,裂纹扩展与爆破应力波的传播方向一致,裂纹的分叉及其贯通具有一定的随机性。(2)预裂爆破存在一个最佳的装药量,装药量过大或过小均无法达到充分开裂煤体、增大透气性的目的。(3)控制孔对爆破应力在传播过程中具有减缓其衰减的作用,其减缓作用与孔间距有关,呈现随着孔间距的增加,其减缓作用先增大后减少的规律。研究成果对利用预裂爆破实现突出煤层卸压增透、快速消突具有一定的指导意义。

关 键 词:爆破  装药量  控制孔  数值模拟

Numerical Study of Stress Wave Propagation Behavior and Permability-increasing Mechanism of Pre-splitting Blasting in Coal Seam
XU Xiang-yu,YAO Bang-hua,WEI Jian-ping,WANG Deng-ke,WANG Yun-gang.Numerical Study of Stress Wave Propagation Behavior and Permability-increasing Mechanism of Pre-splitting Blasting in Coal Seam[J].Blasting,2016,33(2):32-38.
Authors:XU Xiang-yu  YAO Bang-hua  WEI Jian-ping  WANG Deng-ke  WANG Yun-gang
Abstract:
Keywords:blasting  charge amount  control hole  numerical simulation
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
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