超前钻孔直径对高应力巷道卸压及掏槽爆破效果影响研究

作     者：黄斌 胡学龙 HUANG Bin;HU Xue-ong

作者机构：安徽理工大学安徽省煤矿安全采掘装备制造业创新中心安徽淮南232001 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116 安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001 

出 版 物：《华北理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of North China University of Science and Technology：Natural Science Edition)

年 卷 期：2025年第47卷第1期

页      面：53-61页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：安徽省煤矿安全采掘装备制造业创新中心开放课题(CMSMEICAP2023003):巷道掘进爆破振动质点峰值速度智能预测模型研究 煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室开放课题(SKLCRSM22KF014):基于FEM-SPH耦合方法的深部高应力层状岩体损伤破坏机理数值模拟研究 

主　　题：高应力 超前钻孔 掏槽爆破 数值模拟 

摘      要：随着煤炭开采逐步向深部推进,巷道开挖过程中应力集中问题日益突显,亟需有效解决。本文采用Ansys/Ls-Dyna数值模拟软件,针对高应力环境下不同超前钻孔直径对巷道卸压效果及掏槽爆破效果的影响进行了系统研究。利用ImageJ图像处理软件对巷道掏槽爆破损伤云图进行了详细分析。结果表明,随着超前钻孔直径的增加,钻孔孔底至岩石内部区域的有效应力逐渐降低,有效实现了卸压作用;随着超前钻孔直径的增大,掏槽爆破岩石块度逐渐减少,小块度占比显著增加,且在大直径钻孔爆破中岩石块度的分布更为均匀。研究成果对提升高应力巷道掏槽爆破效果具有重要指导意义。