围压作用对爆破裂纹空间形态影响的试验研究*

赵海洋，陈大勇，刘志远，黄炳香，金 峰，黄燕飞，赵兴龙，邢岳堃，焦雪杰

(1.中国石化西北油田分公司 石油工程技术研究院，乌鲁木齐 830011；2.中国石化缝洞型油藏提高采收率重点实验室，乌鲁木齐 830011；3.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，徐州 221116)

依靠炸药爆炸作用促使矿体裂纹的产生，是资源、能源开采过程中一个非常重要的环节，以此达到矿石的破碎、强度弱化、渗透率提高、应力转移等目的。超深孔爆破在此环节中得到了广泛的应用如在油气开采过程中储层的致裂、煤矿超前工作面实施的厚硬顶板超深孔爆破，金属矿超深孔爆破等。这些爆破类型的共同之处是炮孔(或其作用的介质)处在围压作用之中，无爆破自由面。核心共性问题是此约束条件下的爆破裂纹的空间形态，此问题的解决是爆破参数设计的理论基础。

围压条件下的爆破问题已经引起国内外的学者关注，并进行了一些研究。黄文尧[1]、Tao Jian研究发现在围压条件下[2]，爆破裂纹的宽度较细、数目较少，并且得出围压对裂纹的发展具有明显的导向作用，随着初始地应力的增大，裂隙区半径减小；理论分析认为爆破裂纹主要是由压缩波和卸载波共同作用形成的[3]，前期裂纹扩展主要由塑性剪切造成，后期裂纹由压缩波和卸载波复合作用形成，地应力对裂纹的发展具有抑制作用；岳万友研究发现[4]，在各向等压地应力场爆破开采环境下，随着围压增加环向拉应力逐渐降低而压应力并未得到显著提升；……