地垒构造带聚能爆破弱化综采面硬岩损伤特征试验研究

来源：振动与冲击杂志2025年第13期北京时间：

作者：刘健，，黄猛猛060，，薛勇林，，朱家亮，，孙安祥，

单位：1.安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽 淮南232001；2.安徽理工大学安全科学与工程学院，安徽 淮南232001

摘要：针对综采面遇硬岩地垒阻碍回采、普通爆破易造成围岩过度破碎丧失支护强度的问题，通过理论分析、爆破相似试验、现场应用相结合的研究方法，探究普通爆破与聚能爆破弱化作用下地垒构造带裂纹扩展特征、应变演化特征以及损伤特征。结果表明：聚能方向上，聚能爆破粉碎区半径是普通爆破的0.82倍，应变峰值是普通爆破的1.43倍，爆生气体静载作用时间较普通爆破延长了47.37%；非聚能方向上,较普通爆破,聚能爆破静载作用时间缩短了33.33%，地垒构造带的存在使两组试验的3#、4#测点均受反射拉伸应力波的作用，出现两个应变上升波峰；波速检测发现，聚能爆破在聚能方向上损伤与波降率大于普通爆破，而非聚能方向上均小于普通爆破，表明聚能爆破能量集中释放，避免了非目标方向上围岩破坏。最后，开展了现场试验，聚能爆破后，硬岩得到定向断裂，回采路径上方煤岩仍具有较好的支护强度，回采期间未见漏顶现象，地垒构造带推进期间截齿消耗减少了45.45%，基本达到爆破弱化硬岩地垒的目的。<br>

关键词：岩石力学；聚能爆破；地垒构造带；断层弱化；损伤特征