数值模拟帮助优化卸压爆破参数

 

　　锚索支护凭借更大的支护长度和预应力好等优点在冲击地压矿井中得到了广泛应用。 但其也常常受到“无谓的伤害”，原因是在防治冲击地压过程中经常要用到卸压爆破，当爆破参数设置不合理时，无辜的锚索就要受到牵连。来自天地科技的刘少虹为了解决这个问题，在古山煤矿现场，利用数值模拟的方法研究了卸压爆破下巷道围岩的损伤破坏模式以及锚索支护的振动特征。为了验证模拟结果的可靠，他利用三维全景钻孔窥视方法对巷道围岩裂隙带进行现场实测，证明数值模拟完全可行。

 

　　仿真的数据哪里来?刘少虹采用从波兰引进的PASAT-M型便携式微震探测系统现场实测获取卸压爆破关键参数。通过引入爆源模型对爆破震源进行描述，在FLAC3D4.0平台上进行特征研究。

 

　　研究发现，剪切破坏是爆破振动下巷道围岩的主要破坏模式。爆破振动下近场围岩应力水平出现小幅增加，其中顶板内水平应力增幅约为8%，爆破帮内垂直应力增幅在8.3%，爆破后近场围岩的弹性应变能得到一定的释放。卸压爆破通过造成支护结构锚固段附近煤体变形损伤，而导致锚索支护轴力的降低。这一结果为优化卸压参数，提高防冲邪路提供了指导。这一成果于近期发表于《煤炭科学技术》2016年第8期。

 

　　该项研究得到了国家自然科学基金青年基金、中国煤炭科工集团有限公司科技创新基金项目的资金支持。

 

　　以下为该篇论文的结构示意。

 

来源：《煤炭科学技术》

引用格式：刘少虹.卸压爆破振动下锚索支护全煤巷道动力响应特征[J].煤炭科学技术,2016,44(8)：96-103,108. （转载请标明出处）