刘佳亮，张 娣

(1.重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074；2.交通土建工程材料国家地方联合工程实验室，重庆 400074)

0 引言

煤与瓦斯突出是煤矿生产过程中的一种复杂动力现象，严重威胁着煤矿安全生产[1-3]。水力冲孔技术通过高压射流侵彻破碎煤体，可实现区域性卸压增透，是预防煤与瓦斯突出重要措施[4-5]。水力冲击作用激发的应力波可以破坏液固非接触区煤岩既有准静态平衡状态，促使初始应力和能量剧烈转移、释放，扩大水力致损范围的关键因素。因此，有必要系统地对水力侵彻煤岩液固非接触区应力波传导问题开展研究。

水力侵彻煤岩应力波传导频谱交错，复杂多变，且影响因素众多，理论方法难以精确描述煤岩应力波动状态，而现场及实验室试验又存在场地、量测设备、人员安全等局限性。近年来，借助数值模拟技术国内外学者对岩石类介质应力波传播问题开展了广泛研究，如Fan等[6]结合节理不连续变形理论(Discontinuous Deformation Analysis, DDA)及特征线法(Method of Characteristics, MC)，研究了应力波在单条节理处的传播、衰减规律；Desceliere等[7]基于混合数值解法研究了脉冲载荷作用下多层半无限介质的应力波传播规律；孙金山等[8]采用数值模拟方法，分析了爆破地震波对邻近圆形隧道的动力扰动特征；徐向宇等[9]基于岩石力学、爆破理论，数值模拟了不同装药量、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等。

可见，数值模拟方法在冲击载荷诱发应力波、岩体节理应力波动及爆炸应力传导等方面，取得了较为成功的应用。……