卸压爆破下全煤巷道锚索支护动力响应与损伤机制

本文主要探讨了卸压爆破在全煤巷道动力响应特征中的应用与挑战。针对当前卸压爆破过程中存在的参数不合理问题，即爆破可能会对巷道围岩造成损伤，从而减弱防冲效果，研究者采用PASAT-M型便携式微震系统收集了实际爆破振动数据。通过建立爆破震源模型，这些数据被用于FLAC3D 4.0平台上的数值模拟分析。 研究发现，卸压爆破引发的振动主要导致剪切破坏，这是巷道围岩在爆破作用下的主要破坏模式。在爆破振动的影响下，近场围岩的应力水平有所上升，具体表现为顶板内的水平应力大约增加了8%，而爆破帮内的垂直应力则有约8.3%的增幅。这表明，尽管爆破振动带来了应力的局部升高，但爆破后围岩的弹性应变能有一定的释放，有利于减轻后续的持续应力影响。 值得注意的是，卸压爆破对支护结构的影响也显著，尤其是锚索支护部分。由于爆破造成的煤体变形损伤，锚索支护的轴力会相应降低，这对支护的稳定性和安全性构成了潜在威胁。为了验证模拟结果的准确性，研究者采用了三维全景钻孔窥视技术对巷道围岩裂隙带进行了实地测量，这些实测数据与数值模拟结果相吻合，进一步增强了研究成果的可信度。 本研究不仅揭示了卸压爆破下全煤巷道的动力响应特性，还为优化爆破参数、设计更有效的锚索支护方案提供了科学依据。对于强冲击危险巷道的管理和施工实践具有重要的指导意义，有助于提高煤矿巷道的安全性，减少因不当爆破引发的岩体稳定性问题。