含水率与水压裂隙对煤体爆破损伤增效规律研究

摘要

水力压裂预处理煤体能够显著增强其爆破损伤效果.为了探究水力压裂对增强爆破的影响因素及作用机制，本研究采用理论分析和实验室试验相结合的方法，系统探究了含水率与水压裂隙数量对爆破损伤增效的主控规律.通过自制模具制作了含有水压裂隙的500 mm×500 mm×500 mm立方体煤样，结合动态应变监测与超声波损伤分域技术，对比了不同含水率和裂隙数量条件下的爆破效果.研究得出以下主要结论：在3 g炸药爆破条件下，含水率增加3.8%时，平行与垂直裂隙方向的破碎区半径分别提升33.3%和166.7%;裂隙数量由2条增至5条时，破碎区半径增幅达33.3%～37.0%.Pearson相关性分析表明，含水率对爆破增效的影响显著高于裂隙数量.研究成果可为优化水力压裂-爆破协同工艺提供理论依据.

关键词

含水率 / 水压裂隙 / 炸药爆破 / 煤体损伤 / 应变