爆轰应力波在高瓦斯煤层中的传播和衰减特性

蔡峰^1,2,3,4，刘泽功^1,2，LUO Yi⁴

1. 安徽理工大学能源与安全学院2. 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室4. Department of Mining Engineering,West Virginia University

摘 要：深孔预裂爆破技术是高瓦斯低透气性煤层强化增透瓦斯抽采的重要途径之一。以连续介质力学为基础,建立了煤体在爆轰荷载作用下动态损伤本构模型,并将此模型嵌入非线性有限元程序LS-DYNA中,对爆轰应力波在不同弹性模量煤体中传播和衰减特性进行了数值模拟;通过对现场深孔预裂爆破专用药柱爆炸引起的爆破振动进行监测,获得了爆轰应力波在高瓦斯煤层中的传播和衰减特性,爆轰实验结果与模拟结果基本吻合,验证了所建立本构模型的合理性与正确性。研究表明:在传播距离小于4.8 m时,爆轰应力波具有较高的峰值,并迅速衰减,在传播距离大于约4.8 m以后,爆轰应力波峰值较低且衰减幅度逐渐趋于平缓。

关键词：爆轰应力波;衰减特性;高瓦斯煤层;深孔预裂爆破;