深孔预裂爆破：孔间距对裂隙演化及卸压效果的关键

本文主要探讨了深孔预裂爆破在不同孔间距下的裂隙演化规律，通过对控制孔与爆破孔之间的距离进行LS-DYNA数值模拟来深入研究。深孔预裂爆破是一种常见的井巷工程爆破技术，通过预先在煤体中开凿一系列小孔，以减少主爆破时的应力集中，从而提高安全性并控制巷道形状。 研究结果显示，当控制孔与爆破孔的距离为3米时，由于应力波与自由面反射效应的共同作用，爆破区域内会形成10至13条主要裂纹，其中包括可能几乎贯穿整个煤体的长裂纹。这些裂纹的形成有助于减轻煤体尖端的应力强度，相比于4.5米的孔间距，效果更为显著。这一发现对于优化爆破设计、降低爆破对煤体的损伤以及增强爆破区域的稳定性具有重要意义。 为了进一步验证理论分析，研究者在试验区对比了不同孔间距下抽采孔的瓦斯浓度和瓦斯抽采纯量。具体来说，在3米和4.5米的爆破孔附近，3米间距的抽采效果优于4.5米，显示出更强烈的卸压效应。这表明3到4.5米是有效的卸压半径范围，这与数值模拟的结果高度一致。 总结起来，本文的关键知识点包括：深孔预裂爆破技术的应用、孔间距对裂纹扩展的影响、应力波与自由面反射效应的作用、以及如何通过数值模拟优化爆破参数以实现更好的煤体保护和瓦斯控制。这项研究为实际工程中的深孔预裂爆破提供了科学依据，有助于提升煤炭开采过程中的安全性与效率。