深部高瓦斯低渗煤层超临界CO2相变定向爆破增透的数值模拟

巩义鑫

doi:10.13301/j.cnki.ct.2026.10.011

煤炭技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (10) : 61 -65. DOI: 10.13301/j.cnki.ct.2026.10.011

深部高瓦斯低渗煤层超临界CO₂相变定向爆破增透的数值模拟

巩义鑫

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摘要

为探究地应力环境对超临界CO₂相变定向爆破增透效果的影响，本文针对现有研究多忽视地应力作用的问题，采用DYNA软件，系统地分析了不同侧压力系数（λ）下的爆破效应。结果表明：地应力显著抑制了爆破后裂纹的扩展，裂纹扩展长度随λ值增大而明显减小，但未观察到裂纹朝向最大主应力方向优势扩展的现象；地应力对爆炸应力波的传播具有明显的阻碍作用，地应力水平越高，应力波衰减越快，各测点有效应力峰值显著降低；无地应力工况下各测点的振动速度普遍高于有地应力工况，但不同λ值间的振速差异相对较小；质点的位移变化规律与损伤演化一致，地应力增大导致质点位移减小。本研究结果可为深部高瓦斯低渗煤层安全高效开采中的超临界CO₂相变定向爆破参数优化提供理论依据。