煤层深孔控制爆破作用机制研究

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.09.024

中国安全科学学报 ›› 2017, Vol. 27 ›› Issue (9): 140-145.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.09.024

煤层深孔控制爆破作用机制研究

张树川^1,2 讲师, 朱飞昊¹, 高魁^1,2 讲师

1 安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南 232001
2 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南 232001

收稿日期:2017-06-20 修回日期:2017-08-13 出版日期:2017-09-20 发布日期:2020-11-16
作者简介:张树川 (1979—),男,辽宁辽阳人,博士研究生,讲师,主要从事矿井安全、消防安全等研究工作。E-mail:sczhangaust@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金资助(51474009,51674009);国家青年自然科学基金资助(51604010); 安徽省自然科学基金资助(1708085QE111)。

Study on mechanism of deep-hole controlled blasting in coal seam

ZHANG Shuchuan, ZHU Feihao, GAO Kui

1 College of Energy and Safety,Anhui University of Science and Technology,Huainan Anhui 232001, China
2 Key Laboratory of Mine Safety and High Efficient Mining Jointly Built by Province and Education Ministry, Anhui University of Science and Technology, Huainan Anhui 232001, China

Received:2017-06-20 Revised:2017-08-13 Online:2017-09-20 Published:2020-11-16

摘要/Abstract

摘要： 为有效应用深孔控制爆破技术防治煤与瓦斯突出等事故,首先利用ANSYS/LS-DYNA软件建立有控制孔和无控制孔2种数值模型,进行煤层爆破数值模拟;其次在实验室建立有控制孔和无控制孔2种物理模型,开展爆破模拟试验;然后通过理论分析爆炸应力波入射控制孔的反射规律,揭示深孔控制爆破控制孔的作用机制。数值模拟、爆破模拟试验和理论分析等研究共同表明:增设的控制孔在煤层深孔控制爆破中将入射的压缩应力波反射为拉伸应力波而产生拉伸作用,有明显的控制导向作用和对其他方向裂隙发育的抑制作用。

关键词: 深孔控制爆破, 控制孔, 机制, 数值模拟, 爆炸应力波

Abstract: In order to prevent and control coal gas outburst and other gas disaster accidents by using the deep-hole controlled blasting technology, the mechanism of the deep-hole controlled blasting technology was studied by means of numerical analyses, laboratory tests and theoretical analyses. Both blasting with control hole and blasting without control hole were simulated numerically by using 3D numerical analysis software ANSYS/LS-DYNA and physically. Incidence and reflection of stress wave at control hole were analyzed theoretically. The results show that the control hole reflects the incident compressive stress wave into a tensile stress wave and produces a tensile action, the control effect is obvious and the inhibition effect on the fracture development in other directions is obvious.

Key words: deep-hole controlled blasting, control hole, mechanism, numerical simulation, explosion stress wave

中图分类号:

X936

张树川, 朱飞昊, 高魁. 煤层深孔控制爆破作用机制研究[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(9): 140-145.

ZHANG Shuchuan, ZHU Feihao, GAO Kui. Study on mechanism of deep-hole controlled blasting in coal seam[J]. China Safety Science Journal, 2017, 27(9): 140-145.

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