在我国的能源结构中,煤炭占比较高,长期处于主体能源地位,然而煤矿事故严重制约着煤炭行业的发展。随着科技的不断进步,我国煤矿百万吨死亡率不断降低,但是随着煤矿开采深度的不断增加,高瓦斯低透性煤层的比例显著提升,加剧了煤矿的瓦斯抽采的难度,不利于煤矿的安全生产。为了提高瓦斯的抽采效果,保障生产安全,需要对煤层进行增透处理。在目前的煤层增透技术中,爆破增透具有广泛的适用范围。本文在爆炸力学、岩石力学和断裂力学的基础上,分析了国内外学者对爆破增透的研究成果,对深孔爆破增透机理进行了总结,根据相似理论,以淮南集团潘三矿C13煤层及其顶底板为模拟原型,进行了相似配比试验,确定了相应的配比,其中煤层的配比材料及比例为:砂子:水泥:石膏:云母粉:煤粉:水=3.5:0.4:1.0:0.06:1.2:0.7。之后在实验室内搭建实验平台,浇筑试验模型,制作两种不同结构的药卷,开展爆破增透相似模拟试验。试验采用超动态应变仪和并行电法仪进行数据收集,通过分析超动态应变仪的试验数据,可以得出:发生爆炸后,炸药对周围介质的作用主要集中在动载阶段和静载阶段。在两个试块的1#位置处,定向聚能药卷爆破后的应变峰值是普通药卷爆破后的1.22倍,定向聚能药卷爆破后的静载阶段比普通药卷爆破多持续200ns。通过分析网络并行电法仪的反演图,可以得出:填装普通药卷的试块,选定平面的电阻率跃升幅度在38.9%左右。填装定向聚能药卷的试块,中心位置跃升幅度在66.7%左右。对比两种不同药卷作用前后的电阻率等高线图,定向聚能药卷在聚能方向上促进裂隙发育的效果要优于普通药卷。从试块的宏观表面裂隙、爆破过程中的动态应变以及爆破前后的电法反演三方面来看结论相互印证,说明定向聚能药卷能够在聚能方向上更好的促进裂隙发育,增加煤层的透气性,降低粉碎区的能量消耗,能够为工程实践提供参考。图[47]表[11]参考文献[86]