煤层预裂爆破应力波传播规律及增透机理模拟研究

发布时间：2017-09-11 15:20

  本文关键词：煤层预裂爆破应力波传播规律及增透机理模拟研究

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【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。
【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;河南理工大学安全科学与工程学院;煤炭安全生产河南省协同创新中心;
【关键词】： 爆破 装药量 控制孔 数值模拟
【基金】：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)
【分类号】：TD235.3;TD712.6
【正文快照】： cn。通讯作者:姚邦华(1984-),男,山东潍坊人,博士、讲师,从事煤矿动力灾害防治方面的研究,(E-mail)yaobanghua@126.com。我国煤矿已经进入了深部开采时代,由此带来的高地应力、高瓦斯含量、低透气性的一些系列问题,导致煤层瓦斯抽放效率底下,采掘接替紧张,突出日益严重,严重制

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本文编号：831491