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不耦合系数对煤层预裂爆破效果影响数值模拟研究
标题：不耦合系数对煤层预裂爆破效果影响数值模拟研究
摘要：
煤层的爆破技术在矿山工程中被广泛应用，而煤层的预裂爆破技术则是一种有效的提高煤层破碎度和采收率的方法。本研究通过数值模拟的方法，研究了不耦合系数对煤层预裂爆破效果的影响。通过建立煤层爆破的数学模型，在不同不耦合系数下进行数值模拟，分析了爆破后煤层的破碎度和采收率的变化规律。研究结果表明，不耦合系数对煤层预裂爆破效果具有显著影响，合理选择不耦合系数可以提高煤层的破碎度和采收率，进而提高矿山的经济效益。
1.引言
随着煤炭资源的逐渐枯竭，矿山工程对煤层的高效开采需求越来越大。煤层预裂爆破是一种常用的开采方法，通过预先在煤层中设置裂缝，利用爆破能量将煤层破碎，提高采收率和破碎度。在实际工程中，不同的爆破参数对爆破效果有着重要的影响，而不耦合系数则是其中关键参数之一。本研究旨在通过数值模拟的方法，探究不耦合系数对煤层预裂爆破效果的影响。
2.研究方法
首先，建立煤层的爆破数值模型。考虑到煤层的非均质性和多孔性，采用离散元法建立煤层模型，同时考虑煤层的裂缝特性，设定预先设置的裂缝参数。接下来，确定不同的不耦合系数，利用计算机程序对煤层进行数值模拟。在模拟过程中，分析煤层的破碎度和采收率等参数的变化规律。
3.研究结果与讨论
通过数值模拟，得到了不同不耦合系数下煤层预裂爆破的效果。研究结果显示，不耦合系数的选择对煤层的破碎度和采收率具有显著影响。较大的不耦合系数可以更好地实现裂缝的扩展和煤层的破碎，从而提高煤层的采收率。而较小的不耦合系数则会限制煤层的裂缝扩展，导致煤层的破碎度较低。
4.影响因素分析
通过研究，我们发现不耦合系数的选择受到多种因素的影响。首先，煤层的物理性质和结构特点会影响不耦合系数的选择。例如，较高的韧性和硬度的煤层需要较大的不耦合系数来实现有效的破碎。其次，爆破药物的选择和药量也会影响不耦合系数的选择。合理的爆破药物和药量可以提高爆破效果，减小不耦合系数的需求。
5.结论与展望
本研究通过数值模拟的方法，研究了不耦合系数对煤层预裂爆破效果的影响。研究结果表明，不耦合系数对煤层的破碎度和采收率具有显著影响。合理选择不耦合系数可以提高煤层的破碎度和采收率，进而提高矿山的经济效益。未来的研究可以进一步探究不耦合系数与其他爆破参数的关系，优化爆破设计，提高煤矿的开采效率。
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参考文献：
[1]王XX，陈XX，张XX.煤层预裂爆破技术的研究现状与发展趋势[J].爆破,2018,35(4):47-52.
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