煤体水压爆破准静态应力理论计算及数值模拟

<正>本文创新性地提出了水压爆破增加煤层透气性的方法,根据炸药爆轰波理论和水中爆破理论,推导计算了水压爆破(也称炮孔水介质不耦合装药爆破)爆炸冲击波在炮孔水介质内产生的准静态应力。依据理论模型,运用ANSYS/LS-DYNA软件采用ALE算法,数值模拟了水、空气两种不同介质的准静态作用过程,其结果与理论研究相符。研究结果表明:水压爆破产生的准静态应力约为空气介质不耦合爆破准静态应力的25倍,且作用时间约为空气介质的3.5倍,说明水压爆破传能效率很高,可以显著促进煤体裂纹持续扩展。本研究对水压爆破提高煤层透气性技术提供了理论依据。