煤体爆破作用及裂纹扩展机理研究

在我国有相当一部分煤层属于坚硬低透气难抽放煤层，瓦斯抽放率很低，达不到有效防治瓦斯的目的。在含瓦斯煤体中采用松动爆破技术提高煤层透气率和瓦斯抽放率已经成为共识，但应用效果还很不理想，其主要原因是对于煤体中的爆破作用机理和裂纹扩展规律还没有研究清楚。因此，在岩石爆破理论的研究基础上，通过对煤体与岩体在物理力学性质等方面的差异分析，采用理论、实验研究和数值模拟相结合的方法，对煤体中爆炸应力波的传播与衰减规律、爆破损伤断裂准则，以及煤体在爆生气体和瓦斯压力共同作用下的应力场和断裂准则进行研究，确定煤体在爆炸和瓦斯压力共同作用下的裂纹形成和扩展机理、以及裂纹的扩展规律和范围，探讨煤体的爆破机理和裂纹扩展规律。通过对煤体中的爆破对煤层瓦斯吸附与解吸动态平衡的影响作用分析，研究煤体深孔松动爆破作用机理和裂纹扩展规律，控制裂纹数量和确定其扩展范围，为煤体松动爆破技术的设计和应用提供理论依据。