基于LS-DYNA的预裂爆破硬夹矸弱化技术研究

发布时间：2017-10-12 04:41

  本文关键词：基于LS-DYNA的预裂爆破硬夹矸弱化技术研究

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【摘要】：基于预裂爆破对含硬夹矸特厚煤层综放开采顶煤冒放性的重要作用,建立了夹矸破断的非均布载荷悬臂梁力学模型,得出了夹矸层位、厚度对悬臂梁破断的力学作用机理。同时,结合金庄矿含硬夹矸特厚煤层实际条件,采用柱状空腔膨胀理论对爆破产生的破碎区、裂隙区及弹性震动区分别进行了计算分析。在此基础上,采用ANSYS/LS-DYNA动力有限元分析软件,对柱状炸药与孔壁间是否耦合的装药方式、炮孔与硬夹矸的不同相对位置及四种炮孔布置与起爆方式条件下的爆炸应力波传播规律和爆破能量的衰减特性等进行了数值模拟研究,得到顶煤深孔预裂爆破硬夹矸弱化技术的最优爆破方案。结果表明:该矿夹矸平均悬臂距l为6.5 m,硬夹矸内单孔有效破坏直径为6.2 m,不耦合装药、炮孔布置于夹矸层内、按排布孔延时起爆是深孔预裂爆破硬夹矸弱化技术的最优方案。
【作者单位】： 煤炭科学技术研究院有限公司安全分院;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院);
【关键词】： 特厚煤层 硬夹矸 预裂爆破 LS-DYNA
【基金】：国家自然科学基金(51304117,51404140)
【分类号】：TD823.254;TD235
【正文快照】： 1引言近年来,随着特厚煤层一次采全厚综放开采的不断推广应用[1-2],关于提高特厚煤层顶煤冒放性的研究势在必行。特别地,当煤层结构复杂、煤质坚硬、含厚硬夹矸及矿山压力作用不明显时,顶煤冒放性差,采出率低,造成工作面大量煤炭资源滞留采空区。大量的研究和实践表明,采用爆

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本文编号：1016706