地应力-释能端结构耦合作用下爆破裂缝分布特征及其工程应用
李杰
中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁 抚顺 113122;重庆大学 资源与安全学院,重庆 400044
摘要：预裂爆破作为提升煤层渗透性的有效技术手段,在煤矿瓦斯抽采等领域具有重要应用价值.为精准探究地应力与释能端结构耦合作用下爆破裂缝的分布特征,优化预裂爆破煤层增透技术的施工参数,采用相似材料制作型煤替代原煤开展真三轴条件下的爆破试验,并借助 CT扫描技术对型煤试件内部的爆破裂缝进行无损检测与精准成像.结果表明:型煤内部爆破裂缝的分布特征与释能端结构紧密相关,释能端上泄能孔的分布形式及数量显著影响爆破裂缝的空间分布形态;单孔结构释能端有利于形成定向长裂缝,多孔结构释能端则有利于复杂裂隙网的构成;地应力对爆破裂缝的形成与扩展具有调控作用,最大水平主应力σ1 与最小水平主应力σ3的差值越大,爆破裂缝的扩展能力越强;垂直主应力σ2 对爆破裂缝长度的影响能力小于σ1 和σ3;在地应力与释能端结构的耦合作用下,前者通过改变煤岩体力学响应特性,影响裂纹扩展方向,后者则通过精准调控爆破能量释放,作用于爆破裂缝分布与形态演化.对刘家梁煤矿 5136 采煤工作面煤层实施预裂爆破煤层增透措施后,抽采孔的瓦斯抽采效率至少提升 2 倍,充分证明预裂爆破煤层增透技术的有效性.
关键词：预裂爆破地应力释能端爆破裂缝煤层增透
分类号：TD712+.62(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52174230)
论文发表日期：2025-08-20
在线出版日期：2025-08-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 125-132 )
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