【摘 要】
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论文主要针对综掘岩巷掘进过程中遇硬岩致使掘进速度慢、成本高等问题,提出采用松动爆破技术弱化岩石,然后再进行综掘切割。论文首先对松动爆破技术理论和控制机理进行深入分
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论文主要针对综掘岩巷掘进过程中遇硬岩致使掘进速度慢、成本高等问题,提出采用松动爆破技术弱化岩石,然后再进行综掘切割。论文首先对松动爆破技术理论和控制机理进行深入分析,其次进行数值模拟定性分析,进而结合现场实际情况设计松动爆破方案。论文主要从以下五个方面进行了研究工作：第一在大量查阅国内外松动爆破研究成果的基础上,进一步应用爆轰动力学、应力波传播理论进行炮孔松动爆破岩石破碎破裂机理理论分析；第二是根据岩石断裂力学、损伤力学理论建立爆炸载荷下岩体裂纹动态扩展判据,分析深孔松动爆破的内部爆破作用,重点研究爆破荷载作用下岩体内裂隙扩展规律,即裂隙的起裂、止裂和扩展过程；在理论分析的基础上进行第三部分内容也就是综掘巷道遇到坚硬岩石松动爆破参数分析和研究；第四是利用ANSYS/LS-DYNA11.0数值模拟软件,以现场岩巷掘进工作面为研究对象,建立了松动爆破材料模型,选用相同的装药不耦合系数下的单孔、双孔(孔间距分别为100cm和90cm)三种情况进行数值模拟,通过LS-PREPOST4.0后处理软件分析处理爆炸应力波的传播以及裂纹扩展规律；最后,第五部分是现场应用试验研究,在淮北矿业集团芦岭煤矿进行了现场试验,将模拟的结果,再结合工程实践经验,对爆破参数进一步进行优化,试验研究取得了良好的效果,提高综掘机切割速度和掘进进尺(提高15～40%),大大降低了截齿消耗量(降低了40%～50%),岩石在松动爆破后,变得“酥软”,不仅提高了切割速度,还将岩石切割成碎石块,降低了粉尘量,改善了了掘进工人工作环境。研究成果为以后类似工程提供一些有益的参考和指导。
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