煤体水压爆破准静态应力理论计算及数值模拟

摘要

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台装药爆破）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。本研气性技术提供了理论依据。