为解决深部松软高瓦斯煤层深孔预裂爆破增透时存在的问题，提出了底板岩层爆破增透方法，搭建了双向加载气固耦合爆破相似模拟实验系统，开展了普通药包、聚能药包和控制孔爆破的对比实验。结果表明：普通药包爆破后能量大部分作用于底板岩层，对底板造成过度破坏，无法有效致裂上方煤体；布置控制孔爆破后测点拉应变峰值明显增大，煤体形成大量拉伸裂纹，损伤范围增大；聚能药包爆破后静载作用时间增加，聚能方向爆破裂纹集中扩展。聚能药包爆破后对底板的破坏减少了26.67%,对煤体的损伤提高了167%,有效致裂煤体的同时减少了对底板的破坏。使用ANSYS/LS-DYNA软件对普通药包和聚能药包耦合控制孔爆破进行对比分析，结果表明：聚能药包耦合控制孔相较于普通药包爆破，可在爆破孔和控制孔连线形成“倒三角形”应力集中区域，对煤体的损伤率提高了85.37%,对底板的损伤率减少了32.07%,爆破效果明显优于普通药包。研究成果对深部松软高瓦斯煤层爆破增透具有一定的参考意义。

国家自然科学基金项目(52074013)；安徽省自然科学基金项目(YJS20210395)；

1 爆破增透模拟实验
1.1 实验平台搭建
1.1.1 气固耦合双向加载实验箱体
1.1.2 充气装置
1.1.3 超动态应变仪
1.1.4 超声波 CT测试仪器
1.1.5 引爆系统和药管
1.2 实验方案设计
1.2.1 实验模型构建
1.2.2 地应力加载方案
1.2.3 超声波速测点布置
1.2.4 实验药卷制作
1.2.5 实验模型制作
2 实验结果分析
2.1 宏观裂纹
2.2 应变曲线
2.3 超声波CT结果
2.3.1 爆破前
2.3.2 爆破后
3 数值模拟
3.1 数值模型
3.2 煤、岩体材料模型
3.3 炸药的材料及状态方程
3.4 空气的材料及状态方程
3.5 聚能管的材料模型
3.6 模型可靠性验证
3.7 煤、岩体损伤分析
3.8 应力波传播规律分析
3.9 测点应力峰值分析
4 结 论

[1]张健玉,刘泽功,傅师贵,等.深部松软高瓦斯煤层底板岩层深孔聚能控制爆破增透研究[J].采矿与安全工程学报,2024,41(06):1311-1322.