基于ANSYS的耦合装药系数对煤层预裂爆破增透效应数值模拟
Numerical Simulation of Coupling Charge Coefficient on Permeability Increasing Effect of Deep Hole Pre-splitting Blasting Based on ANSYS
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摘要: 为研究不同耦合装药系数条件下，深孔预裂爆破对煤层增透的效果，利用ANSYS/LS-DYNA建立了4组不同耦合装药系数的爆破模型并进行模拟；得出裂隙发育图、应力云图及x方向的应力时程图。分析结果得以下结论：耦合系数K=1.5时的裂隙扩展长度较K=1.0时长；不耦合装药结构使有效应力分布更均匀，随着耦合装药系数的增大，有效应力范围减小，均小于完全耦合时的情况；适当增大耦合装药系数，可提高能量利用率，增透的效果更好，继续增大耦合装药系数，则裂隙不向控制孔延伸。Abstract: In order to study the effect of deep hole pre-splitting blasting on coal seam under different coupling charge coefficients, four sets of blasting models with different coupling charge coefficients were established and simulated by ANSYS / LS-DYNA. The stress nephogram and stress time history in x direction are obtained; the results of the analysis are as follows: when K=1.5, the crack propagation length is longer than that K=1.0; the uncoupled charge structure makes the effective stress distribution more uniform; with the increase of the coupling charge coefficient, the effective stress range decreases, which is less than that in the case of complete coupling; appropriately increasing in coupling charge coefficients can improve the energy efficiency and achieve the better permeability increasing effect; continuously increasing the coupling charge factor, the cracks do not extend to the control hole.
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[1] 俞启香．矿井瓦斯防治[Ｍ]．徐州：中国矿业大学出版社，1993：52－53. [2] 程远平，俞启香．中国煤矿区域性瓦斯治理技术的发展[J]．采矿与安全工程学报，2007，24（4）：383－390. [3] 林柏泉，崔恒信．矿井瓦斯防治理论与技术[Ｍ]．徐州：中国矿业大学出版社，1998：100－110. [4] 蔡峰，刘泽功．耦合装药特性对深孔预裂爆破应力波能量衰减的影响[J]．煤炭学报，2014，31（3）：384. [5] 王占江，李孝兰，戈琳，等．花岗岩中化爆的自由场应力波传播规律分析[J]．岩石力学与工程学报，2003，22（11）：1827－1831. [6] 李清，王汉军，杨仁树．多孔台阶爆破破裂过程的模型试验研究[J]．煤炭学报，2005，30（5）：576－579. [7] 史维升．不耦合装药条件下岩石爆破的理论研究和数值模拟[D]．武汉：武汉科技大学，2004：15－25. [8] 闫国斌，于亚伦．空气与水介质不耦合装药爆破数值模拟[J]．工程爆破，2009，15（4）：13－19. [9] 褚怀保，杨小林，梁为民，等．煤体爆破作用机理模拟试验研究[J]．煤炭学报，2011，36（9）：1451－1456. [10] 徐颖，孟益平，程玉生．装药不耦合系数对爆破裂纹控制的试验研究[J]．岩石力学与工程学报，2002，21（12）：1843－1847. [11] 穆朝民，王海露，黄文尧，等．高瓦斯低透气性煤体定向聚能爆破增透机制[J]．岩土力学，2013，34（9）：2496－2499. [12] 褚怀保，杨小林，侯爱军，等．含瓦斯煤体爆破作用机理数值模拟研究[J]．采矿与安全工程学报，2011，28（4）：644－648. [13] 李旺兴．煤体爆破作用数值模拟研究[D]．焦作：河南理工大学，2010：49－54．
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