徐向宇，姚邦华，魏建平，王登科，王云刚

(1.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；2.河南理工大学 安全科学与工程学院，焦作 454000；3.煤炭安全生产河南省协同创新中心，焦作 454000)



煤层预裂爆破应力波传播规律及增透机理模拟研究*

徐向宇1,2,3，姚邦华1,2,3，魏建平1,2,3，王登科1,2,3，王云刚1,2,3

(1.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；2.河南理工大学 安全科学与工程学院，焦作 454000；3.煤炭安全生产河南省协同创新中心，焦作 454000)

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。……