松软煤层底板岩层控制爆破诱发煤层增透模拟试验研究

作者:常帅; 刘泽功*; 杨帅; 傅师贵; **玉; 乔国栋
来源:煤炭技术, 2023, 42(12): 169-174.
DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.12.036

摘要

针对松软煤层深孔预裂爆破增透时存在的爆破效果差、裂隙闭合快、增透时效短等问题,开展了底板深孔控制爆破试验研究。通过理论分析,建立了深孔底板爆破力学传播模型,分析了应力波在煤、岩体的传播过程,和控制孔诱导爆破裂隙的定向扩展效应。以淮南矿区C-13煤层为对象,利用相似模拟实验与数值模拟计算研究了有、无控制孔对爆破效果的影响。结果表明,当应力波作用于煤岩交界面时会因煤、岩体波阻抗不同反射形成拉伸应力波,加剧煤岩交界面的损伤程度,而岩体损伤所形成的弱面,引导了爆生应力波向此方向扩展,最终在松软煤体形成损伤裂纹,从而实现了松软煤层底板爆破诱发煤层增透。而控制孔提供的自由面效应会使应力波在控制孔附近发生应力集中,使裂隙朝控制孔方向定向发育。研究成果对松软高瓦斯煤体定向爆破增透有一定的参考意义。

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