低硬度煤体预裂爆破参数优化数值模拟分析.pdf

第 4 3卷 第 l 2期 2 0 1 7年 1 2月 工矿 自 动化 I ndu s t r y a nd M i ne Au t oma t i o n Vo 1 ． 4 3 NO． 1 2 De c ． 2 0 1 7 ’’ ⋯ 。’ 。⋯ 分析研究 1 m◆⋯ ◆⋯ ◆ ◆ ◆ 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 7 1 2 0 0 3 2 0 5 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 7 ． 1 2 ． 0 0 7 低硬度煤体预裂爆破参数优化数值模拟分析 高帆 ， 余磊。 ， 谭 力海。 1 ． 攀钢集团 新白马矿业有限公司，四川 攀枝花6 1 7 2 0 9 ； 2 ． 中交第二航务工程局有限公司 ， 湖 北 武汉4 3 0 0 4 0 ； 3 ． 中南 大学 资 源与 安全 工程 学 院 ，湖南 长沙4 1 0 1 3 2 摘 要 针 对 某 区域 煤体硬 度 不 高、 渗透 性较 低 的特 点 ， 为 了确 定适 合 于该 区域 煤 体 的 药卷 半 径 和 不耦 合 装 药 系数 ， 提 高该 区域 煤体爆 破 效率 ， 采 用 ANS YS ／ L SD YNA 软 件 进行 爆破 致 裂模 拟分 析 ， 得 到 不 同 药卷 半 径 、 不 同不耦合 装 药 系数 下 的压缩 区半 径和 最 大裂纹 长度 。分析 结 果表 明 ， 在 对该 区域 煤体进 行预 裂爆 破 增 透 时 ， 最适 合 的药卷 半径 为 3 0 mm， 不耦 合装 药 系数 为 1 ． 5 ； 在 一 定 范围 内， 高硬度 煤体 比低 硬度 煤 体爆 破 致 裂效 果好 ， 主要 表现 为 高硬 度 煤体破 碎 区半 径相 对较 小 而裂纹数 量较 多 ， 同时裂纹 长度 也较 大 。 关键 词 低硬 度 煤体 ；预 裂爆破 ；药卷 半径 ；不耦合 装 药 系数 ； 爆 破 效率 ； 爆破 致 裂 分析 中图分类 号 T D2 3 5 ． 3 7 文 献标 志码 A 网络 出版 时 间 2 O 1 7 1 2 0 6 1 4 1 7 网络 出版地址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 7 1 2 0 5 ． 1 7 4 0 ． 0 0 8 ． h t ml Ana l y s i s a n d nu m e r i c a l s i m u l a t i o n o n p a r a m e t e r o pt i mi z a t i o n o f l o w ha r d ne s s c o a l pr e s p l i t t i n g bl a s t i n g GAO Fa n ， YU Le i ，TAN Li ha i 。 1． Xi nb a i ma M i ni n g Co． ，Lt d． ，Pa ng a ng Gr ou p，Pa n z hi hua 61 7 2 0 9， Ch i na；2． CCCC Se c on d H a r b ou r En gi n e e r i ng Co mpa n y，W u ha n 4 3 0 04 0，Chi na；3． Sc ho ol o f Re s o ur c e s a nd S a f e t y En g i n e e r i n g，Ce n t r a l S o u t h Un i v e r s i t y ，Ch a n g s h a 4 1 0 1 3 2 ，Ch i n a Ab s t r a c t I n v i e w O f t he c ha r a c t e r i s t i c s o f l O W c o a l ha r dn e s s a nd p e r me a b i l i t y O {a c e r t a i n a r e a．i n o r d e r t o c onf i r m s u i t a b l e c a r t r i dg e r ad i u s a nd no n c o up l i ng c h a r gi ng c o e f f i c i e n t ， a nd i m pr o v e c o a l bl a s t i ng e f f i c i e n c y i n t h e a r e a ，s o f t wa r e o f ANS YS ／ LS DYNA wa s us e d f or s i mul a t i on a n a l ys i s o f b l a s t c r a c ki n g， a nd r a d i us o f c o m p r e s s i o n z on e a nd t he ma x i m u m c r a c k l e n gt h u nd e r di f f e r e nt c a r t r i dg e r a di us a n d n on c o up l i ng c ha r g i ng c oe f f i c i e nt we r e ob t a i n e d． The a n a l ys i s r e s u l t s s ho w t ha t t he mos t s ui t a bl e c a r t r i d g e r a di u s i s 30 m m ． a nd t he no n c o up l i ng c ha r g i ng c oe f f i c i e nt i s 1．5 whe n t h e c o a l i s on t he p r e s pl i t t i ng bl a s t i ng a nt i r e f l e c t i on；i n a c e r t a i n r a n ge，bl a s t c r a c ki ng e f f e c t o f hi gh h a r dn e s s c o a l i s b e t t e r t ha n l o w ha r dn e s s c oa l ， t he ma i n p e r f o r ma nc e i s t ha t f or t he h i gh ha r d ne s s c o a l ， c o a l c r us hi ng a r e a r a d i us i s r e l a t i v e l y s m a l l a nd c r a c ks nu m b e r i s m o r e t ha n l o w ha r dn e s s c o a l ，whi l e t he c r a c k l e n gt h i s a l s o l a r g e． Ke y wo r d sl o w ha r dn e s s c o a l ； p r e s pl i t t i n g b l a s t i ng； c a r t r i dg e r a di u s； no n c o up l i ng c ha r g i ng c oe f f i c i e nt ；bl a s t i n g e f f i c i e nc y；bl a s t i n g f r a c t ur e a na l ys i s 收稿 日期 2 0 1 7 一 O 3 1 0 ； 修回 日期 2 0 1 7 - 1 0 1 0 ； 责任编辑 胡娴 。 基金项 目 中南 大学“ 创新驱动计划” 项 目 2 0 1 5 C X0 0 5 。 作者简介 高帆 1 9 8 7 ， 男 ， 湖北随州人 ， 工程师 ， 主要研究方向为矿山爆破控制技术 ， E - ma i l g a o l 9 8 7 f a n 1 6 3 ． c o rn。 引用格式 高帆 ， 余 磊， 谭力海． 低硬度煤体预裂爆破参数优化数值模拟分析E J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 1 2 3 2 3 6 ． GAo F a n． YU Le i ， TAN Li h a i ． An a l y s i s a n d n u m e r i c a l s i mu l a t i o n o n p a r a me t e r o p t i m i z a t i o n o f l o w h a r d n e s s c o a l p r e s p l i t t i n g b l a s t i n g I J}． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n ， 2 0 1 7 ， 4 3 1 2 3 2 3 6 ． 2 0 1 7年第 1 2期 高帆等 低硬度煤体预裂爆破参数优化数值模拟分析 3 3 表 1 爆破药管材料性能参数 0 g l 言 T a b l e 1 P e r f 。 r m a n c e p a r a m e t e r s 。 f b l a s t i n g t u b e m a t e r i a 1 在煤矿生产 中， 瓦斯引发 的事故往往是灾难性 的， 在不影响生产进度的前提下 ， 对煤体中的瓦斯进 行 抽采 是保证 生 产安 全 的一个基 本 手段 。采用 爆破 致裂技术 ， 利用爆炸产生的应力波和气体使煤体 中 产生大量裂隙， 可有效提高煤矿瓦斯抽采率 ， 消除瓦 斯 突 出的危 险[ 1 ] 。爆 破 参 数 的设 置 对 爆 破 效 果 具 有 重要 影响 。 数 值 模拟 技 术 是一 种 根 据 有 限元 的概念 、 用计 算机模拟某物理实验的方法。由于在现场测试和更 改参数非常繁琐 ， 而纯理论研究又缺少事实数据的 支撑验证， 通过数值模拟技术， 可利用理论分析结果 指导现场试验， 用现场试验数据验证理论分析结果 。 文献E 4 ] 利用 L S DY NA软件模拟 了某煤矿采区的 坚硬煤体的单孔预裂爆破 ， 分析了各爆破参数和爆 破应力波分别对煤体的影响 。文献V s - I 使用软件模 拟 了爆破孔在煤体深孑 L 预裂爆破 中的导 向致裂作 用 。文献i- 6 3 利用分析软件模拟分析 了聚能爆破对 煤体性质、 裂隙发育的影响。文献E 7 - 8 3 对煤体裂隙 的发育 规律及 爆 破 参 数 、 钻 孔 情况 、 地应 力 、 地 表震 动等因素进行了研究 。 本 文 在上 述 研 究 的基 础 上 ， 针 对 某 区域 煤 体硬 度不高 、 渗透性较低的特点， 为了确定适合于该煤体 的药卷半径和不耦合装药系数 ， 提高爆破效率 ， 采用 ANS YS ／ L S DYNA软件进行数值模拟试验 ， 分析 药卷半径和不耦合装药系数对爆破效果的影响。 1 数值 模 型的 建立 算法选择 由于煤体爆破致裂时， 爆破孔附近质 点变形很大 ， 且为空气介质不耦合装药 ， 必须加入空 气材料 ， 所以本文采用流固耦合算法 。 边 界 条件 确 定 模 型 边界 设 置 为无 反 射 边 界条 件 ， 以等效在无限空间中的爆炸情况 。 1 ． 1材料模 型 选择 依 据 煤 矿安 全 规 程 ， 采 用煤 矿 许 用 的三 级乳 化炸 药 [ g 叼进行模 拟 试验 ， 各参 数见 表 l ， 其 中 E 为 单位体积爆轰产物 内能 ， A， B， R ， R。 为 J wL状态 方程参数。空气材料模型采用 MAT NUL L， 各参 数见 表 2 ， 其 中 C 。 一 C 为状 态方 程 参 数 ， E 为 材料 内能 。 煤 体 材 料 模 型 采 用 *MAT P L AS TI C KI NE MAT I C， 各参 数见 表 3 。 煤体、 炸药和空气等模型均采用 L S DY NA 中 的 S 0L I D1 6 4实体单元 。 参数名 参数值 参数名 参数值 密度／ k g m一 。 1 2 0 0 B| GP a 0 5 9 2 爆 速／ m s 一 2 8 0 0 R1 3 ． 5 C _ J压力／ G P a 3 ． 6 1 R 2 0 ． 9 A} GP a 4 7 ． 6 E 1 ／ G P a 2 ． 6 表 2 空气材料 、 状态方程参数 Tab l e 2 Ai r ma t e r i a l a n d e q ua t i on of s t a t e pa r a me t e r s 参 数名 参数值 参数名 参数值 密度／ k g m一 0 1 ． 2 9 2 9 C 4 ， C 5 0 ． 4 1 1 O E 2 ／ J m一 0 2 ． 5 x1 0 Cl ， C2， C3， C6 0 表 3 煤体各材料参数 Ta b l e 3 Co a 1 ma t e r i a l p a r a me t e r s 参数名 参数值 参数名 参数值 密度／ k g m一 。 1 1 0 0 抗压强度／ MP a 1 9 泊松比0 ． 3 抗拉强度 ／ MP a 1 ． 3 弹性模量／ GP a 2 ． 3 纵波速度／ m S 1 1 9 4 0 1 ． 2 状 态 方 程 炸药状态方程采用爆破数值模拟中普遍使用的 *E OS _ J w L描述 ， 可 表述 为 P A 一 e x p 一 R V B 1 一 e x p 一 R z 1 式中 P为压力 ； V为相对体积， 即爆轰产物／ 炸药初 始体 积 ； c U 为 J wL状 态方程 参数 。 空 气 状 态 方 程 采 用* E OS LI NEAR P OL YNOMI A 描述 ， 可表 述为 P Co Cl ,u C z ,u C3 。 c4 C5 c 6 。 E2 2 式 中 t p ／ p o 1 ， l 0 为 当前 密度 ， P 0 为 初始 密 度 ； n 为 状态 方程 参数 。 1 ． 3 失效 准则 的定义 为 了研 究 某 煤 体 爆 破 后 的 裂 隙 扩 展 效 果 ， 在 LS D YNA模拟裂隙运算过程 中， 单元一旦发生失 效就 被 自动删 除 。计 算 完 成 后 ， 由于失 效 单元 被 删 除 ， 模型形成裂 隙或者存在破碎现象。为确保模拟 的准 确性 ， 煤体 裂 纹 扩展 采 用 通 过关 键 字 定 义失 效 准则 的方 法 。 根据理论分析， 爆炸后炮孔 附近煤体主要是压 3 4 工矿 自动化 2 0 1 7年 第 4 3卷 缩 破坏 ， 裂 隙区 主要 是 拉 伸破 坏 ， 因 此 ， 次 裂 隙 区 的 破 坏准 则采 用第 一强 度 理 论 来 进 行 模 拟 ， 煤体 的失 效 准则 通 过 其 抗 压 强 度 和抗 拉 强 度 联 合 定 义 。其 中 ， 抗 压 强 度 材 料 模 型* MA T P L AS T I C KI NE MA TI C可 自带设 定 ， 抗 拉强 度 则通 过 定 义 失 效 的关键 字 确定 。 1 ． 4计算模 型 选择 对称模型有建模方便 、 计算快捷等优点 ， 但与全 模 型相 比误 差较 大 。材料 裂隙 扩展模 拟要 求计 算 精 度 高 ， 故 本 次模 拟 中均 使 用 全 模 型 。具 体 的 计 算模 型 如 图 1所 示 。 g o0 无 反 射 边 界 ，，，，，，，，，，，，，，，， 底部位移约束 图 1 计算模型 Fi g ．1 Ca l c ul at i o n mo de l 2数 值模 拟分 析 2 ． 1 模 拟 结 果 根据文献[ 1 1 - 1 2 ] ， 煤矿深孑 L 爆破钻孔的最佳直 径 范 围为 7 5 ～9 5 mm， 进 行 爆破 致 裂 时药 卷 半 径 一 般 为 3 O ～4 0 mm。为 了确 定 适 用 于 所 研 究 煤 体 的 药卷半径及不耦合装药系数 ， 设置药卷半径R分别 为 3 O ， 3 5 ， 4 0 mm， 不耦 合 装药 系数 K 为 1 ～2 ， 用 计 算模 型进 行爆 破致 裂 模 拟 ， 模 型设 置 为 无反 射 边 界 条件 。起 爆后 1 5 0 0 s的部分 典型爆 破致 裂结 果如 图 2所示 。 e R一 4 0 mm ，K 一 1 ． 2 f 】R一 4 0 mm ，K 1 ． 6 图 2 爆破效果 F i g ． 2 Bl a s t i n g e f f e c t 由图 2可知 ， 在 不 同药卷 半径 、 不 同不耦合 装药 系 数下 ， 压缩 区有 较 小 差 别 ， 但裂 隙 区无 明显 变 化 。 使 用 L S D YNA 数 值 模 拟 计 算 结 果 来 统 计 不 同药 卷 半径 、 不 同不耦合 装 药系数 下压缩 区半 径 ， 结 果见 表 4 。 表 4 不 同药卷半径 、 不同不耦 合装药系数下压缩区半径 Ta b l e 4 Co mp r e s s i o n z o n e r a d i u s u n d e r d i f f e r e n t c a r t r i d g e r a d i u s a n d n o n ～ c o u p l i n g c h a r g i n g c o e f f i c i e n t 根据 L S DY NA数值模拟计算结果统计 不同 药 卷半 径 、 不 同不耦 合装药 系 数下最 大 裂纹 长度 ， 结 果 见 表 5 。 根 据表 4绘 出不 同 药卷 半 径 、 不 同不 耦 合 装 药 系数下 压缩 区半 径 的变化 趋势 ， 如 图 3所示 。 根 据 表 5绘 出不 同 药卷 半 径 、 不 同不耦 合 装 药 系数下 最 大裂纹 长度 的变 化趋 势 ， 如 图 4所示 。 2 ． 2模 拟 结 果 分 析 随 着药 卷半 径的增 大 ， 压 缩 区半径也 逐渐 增加 。 耦 合装 药 、 药 卷半 径 为 4 0 mm 时 ， 煤 体 压缩 区半 径 为 2 0 7 ． 5 mm， 远大 于药 卷 半 径 为 3 0 mm 时 的煤 体 压缩区半径 1 3 7 ． 2 mm， 同时， 随着不耦合装药系数 的增大 ， 两者 差距 渐渐减 小 ， 但 还 比较 明显 。 不 耦 合 装 药 系 数 为 1 ～2 时 ， 3 种 药 卷 半 径 下 ， 无反射边 界 ， ，／ ，，， ，，，／ ，， ，／， ， 2 0 1 7年第 1 2期 高帆等 低硬度煤体预裂爆破参数优化数值模拟分析 3 5 表 5 不 同药 卷半径 、 不 同不耦合装药 系数下最 大裂 纹长度 Ta b l e 5 M a x i mu m c r a c k l e n g t h u n d e r d i f f e r e n t c a r t r i d g e r a d i u s a n d n o n - c o u p l i n g c h a r g i n g c o e f f i c i e n t Fi g ． 口 9 0 0 l 8 5 0 8 0 0 ； 不耦合装药系数 图 3 压 缩区半径 曲线 3 Co m p r e s s i on z on e r a di us c u r v e 图 4最 大 裂 纹 长 度 曲线 F i g ． 4 Cu r v e s o f ma x i mu m c r a c k l e n g t h 最 大 裂纹长 度 均 在 8 0 0 ～ 8 5 0 mm 内 ， 变 化 不 明 显 ， 说 明不耦合装药系数、 药卷半径对裂隙区范 围的影 响不明显 。总体看来 ， 随着不耦合装药系数 的增大 ， 最 大 裂纹 长度 也渐 渐 增 大 ， 达 到 一 个 峰值 后 就 开 始 减小 。当药卷半径 为 3 5 ， 4 0 mm 时 ， 不耦合装药 系 数约为 1 ． 8时， 最大裂纹长度达到最大值 ； 当药卷半 径 为 3 0 mm 时 ， 在 不耦 合 装 药 系 数 约 为 1 ． 5时 ， 最 大裂 纹长 度达 到最 大 。 从 以上分 析可 知 ， 对该煤 体爆 破致 裂 时 ， 增 大药 卷半 径并 不会 显著 增 大 裂 隙 区域 ， 增 加 药 量 的能 量 主要 消耗 在压 缩 区生成 过程 中。在实 际 工程爆 破致 裂 时 ， 必 须尽 可能 缩小 压缩 区和 破碎 区半 径 ， 为 了提 高能量利用率， 应将炸药能量主要用于增大裂隙区。 另外 ， 为 了煤体爆破安全 ， 需要严格控制装药量 。 由表 4 、 表 5 可 知 ， 尽 管该 煤 体 的 爆破 致 裂 效 果 与药卷半径、 不耦合装药系数有一定关系 ， 但其压缩 区半径基本是药卷半径的 3 ～6倍 ， 裂纹最大扩展长 度 基本 是 药 卷 半 径 的 2 6 ～2 7倍 。据 文 献 1- 1 3 1 5 - 1 ， 坚硬煤体或岩石爆破致裂压缩区半径通常为药卷半 径的 3 ～5倍 ， 裂 隙半径通 常为药卷半径 的3 0 ～7 0 倍 ， 可见低硬度煤体 比坚硬煤体 或岩石的爆破致裂 效果 要差 。 3 结论 1 在药 卷 半 径分 别 为 3 O ， 3 5和 4 0 r n m， 不 耦 合装药系数为 1 ～2时， 对煤体的爆破致裂效果进行 数值模拟分析 ， 得 出药卷 半径为 3 0 mm、 不耦合装 药 系数 为 1 ． 5时爆 破致 裂效 果最 好 。 2 在一 定范 围内 ， 高硬 度煤体 比低硬 度煤体爆 破致裂 效果好 ， 主要 表现为高硬度 煤体破 碎区半径 相 对较 小 ， 而裂纹数 量较多 ， 同时裂纹 长度 也较大 。 参 考文献 R e f e r e n c e s [ 1] 梁绍权． 深孔控制预裂爆破强化抽放瓦斯技术 研究与 应用 I- J ] ． 煤 炭工程 ， 2 0 0 9 ， 3 8 6 7 2 7 4 ． L I ANG S h a o q u a n ． Re s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f i n t e n s i f i e d g a s d r a i n a g e t e c h n o l o g y wi t h d e e p b o r e h o l e c o n t r o l l e d p r e - c r a c k i n g b l a s t i n g [J] ． C o a l En g i n e e r i n g ， 2 0 0 9， 3 8 6 7 2 7 4 ． [ 2] 顾德 祥． 低透气性突 出煤层强化增透瓦斯抽采技术研 究I- D ] ． 淮南 安徽理 工大学 ， 2 0 0 9 ． [ 3] 余永 强 ， 杨小林 ， 梁 为民 ， 等． 控 制爆破致 裂提 高矿井 瓦斯 抽 放 率 试 验研 究 [ J ] ． 煤 炭 学 报 ， 2 0 0 7 ， 3 2 4 3 77 3 81 ． YU Yo ngq i a ng，YANG Xi a o l i n，LI ANG W e i mi n， e t a 1 ． Te s t i n g r e s e a r c h o f i mp r o v i n g mi n e g a s d r a i n a g e u n d e r s u c t i o n b y c o n t r o l l i n g b l a s t i n g t o c a u s e c r a c k [ J ] ．J o u r n a l o f C h i n a C o a l S o c i e t y ， 2 0 0 7 ， 3 2 4 3 77 381 ． [ 4] 孙登林 ， 刘世 明． 坚 硬煤体爆 生裂纹 的数值模 拟及 分 析I- J ] ． 煤矿安全 ， 2 0 1 2 ， 4 3 1 0 1 9 2 1 9 4 ． SUN De n gl i n， LI U Shi mi ng． Nu me r i c a l s i m u l a t i o n an d a n a l y s i s o f b l a s t - i n d u c e d c r a c k s i n h a r d c o a l b o d y l J ] ． S a f e t y i n Co a l M i n e s ， 2 0 1 2， 4 3 1 0 1 9 2 1 9 4 ． [5 ] 王海东． 高应力低渗透煤层 预裂爆破过程 中控制孔 作 用[ J ] ． 黑龙江科技学院学报 ， 2 0 1 2 ， 2 2 6 5 7 1 5 7 6 ． W ANG H a i d o n g ． Co n t r o l l e d - h o l e me c h a n i s m o f p r e - s p l i t t i n g c o n t r o l l e d b l a s t i n g i n h i g h l y s t r e s s e d d e e p mi n e l, J ] ． J o u r n a l o f He i l o n g j i a n g I n s t i t u t e o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y ， 2 01 2 ， 2 2 6 5 7 1 5 7 6 ． 第 4 3卷 第 1 2期 2 0 1 7年 I 2月 工矿 自 动化 I nd us t r y a nd M i n e Aut o ma t i on Vo 1 ． 4 3 NO ．1 2 De c ．2 Ol 7 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 7 1 2 0 0 3 6 0 8 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 7 ． 1 2 ． 0 0 8 无线电能传输系统阻抗动态补偿机理及实现方法 刘溯 奇 ， 谭 建平 。 ， 文 学 1 ． 高性能复杂制造国家重点实验室， 湖南 长沙4 1 0 0 8 3 ；2 ． 中南大学 机电工程学院， 湖南 长沙4 1 0 0 8 3 摘 要 针 对无 线 电能传 输 系统在过 耦合 区 因耦合 距 离变化 导 致传输 性 能劣化 的 问题 ， 为 了以定 频方 式 实 现 最大 功率输 出 ， 提 出通 过调 节初 级 回路 内的 2个平 面螺旋 线 圈 间广 义耦 合 因子 变量 实现 系统 阻抗 动 态补 偿 的方 法 ， 并对 阻抗动 态补偿 机 理进 行 了研 究 。首先 ， 以一 个 E类双 管 L L C谐振 逆 变 电路 为研 究对 象， 采用 电路 理 论建模 并 分析 系统输 出功 率 、 传 输 效率 与特性 参数 的相 互作 用机 理 ， 获得 了系统输 出功 率特性 曲线与 传 输效 率特性 曲线的 变化规 律 ， 得 到 了 2个补偿 线 圈之 间的广 义耦 合 因子 对 系统输 出功 率 曲线 和 传输 效 率 曲线的 直接 影响 关 系 ； 其 次 ， 分析 了阻抗 动 态补 偿 机 理 ， 给 出 了 系统在 定频 工作 方 式 下 的 具体 实施 方 案 ； 最 后 ， 通 过 实验 验证 了理 论 分析的 正确 性和 有 效性 。 关 键词 磁 耦 合谐振 ；无 线 电能传输 ；阻抗 动 态补 偿 ；阻抗 失配 ；定 频工 作方 式 ；功 率叠加 中图分类 号 T D 6 1 文 献标 志码 A 网络 出版 时 间 2 0 1 7 1 2 0 6 1 0 1 5 网络 出版地址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 7 1 2 0 5 ． 1 7 4 5 ． 0 1 3 ． h t ml 收稿 日期 2 0 1 6 - l l O 2 ； 修 回日期 2 0 1 7 1 0 1 3 ； 责任编辑 胡娴 。 基金项 目 国家重点基础研究发展计划 9 7 3 计划 资助项 目 2 O 1 4 C B 0 4 9 4 0 5 。 作者简介 刘溯奇 1 9 7 7 一 ， 男 ， 广西全州人， 博士研究生 ， 主要研究方 向为近场无线 电能传输技术 ， E ma i l l i u s u q i2 0 0 9 1 2 6 ． c o rn。 引用格式 刘溯奇 ， 谭建平 ， 文学． 无线电能传 输系统 阻抗动态补偿机理及实现方法[ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 1 2 3 6 4 3 ． LI U S u q i ，TAN J i a n p i n g，W EN Xue ．I mp e d a n c e d y n a mi c c o mp e n s a t i o n me c h a ni s m a n d i mp l e me n t a t i o n me t h o d o f wi r e l e s s p owe r t r a n s mi s s i o n s y s t e mf J 1 ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n， 2 0 1 7 ， 4 3 1 2 3 6 4 3 ． [ 6] [ 7] [8] [ 9] [ 1 o ] [ 1 1 ] 郭德 勇 ， 吕鹏 飞， 裴海 波 ， 等． 煤 层深孑 L 聚 能爆破 裂 隙 扩展数值模拟[ J ] ． 煤炭学报 ， 2 0 1 2 ， 3 7 2 2 7 4 2 7 8 ． GUO De y on g， LYU Pe ng f e i ，PEI Ha i b o，e t a 1 ． Nume r i c a l s i mul a t i on o n c r a c k pr op a ga t i o n o f c o a l be d d e e p h o l e c u mu l a t i v e b l a s t i n g[ J ] ． J o u r n a l o f C h i n a Co a I S o c i e t y ， 2 O 1 2， 3 7 2 2 7 4 2 7 8 ． CHEN P， W ANG E， OU J ， e t a 1 ． Fr a c t a l c h a r a c t e r i s t i c s o f s ur f ac e c r a c k e v o l u t i o n i n t he p r o c e s s o f g a s ～ c o n t a i n i n g c o a l e x t r u s i o n [J] ． I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f Mi n i n g S c i e n c e a n d Te c hn ol og y， 20 1 3， 23 1 1 21 1 26 ． P AL R0Y P，S AW M LI ANA C， BH AGAT N K ， e t a 1 ． I ndu c e d c av i ng by bl as t i n g i nno v at i v e e xp e r i me nt s i n b l a s t i n g ga l l e r y p a ne l s o f und e r g r o un d c o a l mi n e s o f I n d i a [ J ] ． Mi n i n g Te c h n o l o g y ， 2 0 0 3 ， 1 1 2 1 57 - 63 ． 白金 泽． L S - D Y NA3 D理 论基 础 与实例 分析 [ M] ． 北 京 科 学 出版 社 ， 2 0 0 5 ． 国家安全生 产监督 管理 总局 ， 国家煤矿 安全 监察 局． 煤 矿安 全规 程[ M] ． 北京 煤炭工业出版社 ， 2 0 1 0 ． 刘 建亮 ． 工程爆破测试技术[ M] ． 北京 北京 理工大学 [ 1 2 ] [ 1 3 ] [ 1 4 ] [ 1 5 ] 出版社 ， 1 9 9 4 ． 刘殿 中． 工程爆破实用手册[ M] ． 北京 冶金 工业出版 社 ， 1 9 9 9 ． 谢友友 ， 张连军 ， 林柏 泉 ， 等 ． 穿 层深孔 控制 爆破 有效 影 响半 径的确定[ J ] ． 煤矿安全 ， 2 0 0 8 ， 3 9 1 1 1 1 1 4 ． XI E Yo u y o u， ZHANG Li a n j u n， L I N B o q u a n ，e t a 1 ． De t e r mi na t i on o f e f f e c t i ve i n f l ue n c e r ad i u s f o r s t r a t a p e n e t r a t i o n c o n t r o l l e d b l a s t i n g[ J ] ．S a f e t y i n C o a l M i n e s ， 2 0 0 8， 3 9 1 i 1 1 - 1 4 ． 索永