矿业安全与环保

作者：杨涛, 李雨龙, 胡嘉英, 谢紫琦, 张书超, 陈学习, 王辰

关键词：脉动空气爆冲, 数值模拟, RHT模型, 裂纹扩展规律, 有效致裂范围, 回归模型

针对深部煤层低渗难抽的问题，提出一种脉动空气爆冲高效增透技术，可以显著提升煤层渗透率及瓦斯抽采效率。主要阐述了高压脉动空气爆冲卸压机理，利用LS-DYNA软件，在不同强度煤体、埋深、起爆压力、脉动次数等条件下进行数值模拟，并分析高压脉动空气爆冲致裂效果。结果表明：通过对RHT模型中p-a状态方程、RHT本构方程的参数进行理论研究与计算，得出RHT模型参数，使得RHT损伤本构模型能更好反映煤的动力变形与破坏过程。对于脉动空气爆冲致裂，通过控制单一变量，得出有效致裂范围整体上与煤体强度呈负相关关系，对中硬煤体的致裂效果最佳，其有效致裂范围为2.52 m; 有效致裂范围与煤体埋深呈负相关关系，其在埋深为300 m时对硬煤体的有效致裂范围为0.47 m; 有效致裂范围与煤体起爆压力呈正相关关系，其在起爆压力为100 MPa时对硬煤体的有效致裂范围为2.83 m; 有效致裂范围与煤体脉动次数呈正相关关系，其在脉动3次时对硬煤体的有效致裂范围为2.72 m。建立各因素对影响有效致裂范围的回归模型，进一步分析了不同因素对有效致裂范围影响的相关性。

来源：2026年第1期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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