冲击载荷下锚杆护表构件力学响应规律研究

作     者：何杰 吴拥政 付玉凯 HE Jie;WU Yongzheng;FU Yukai

作者机构：煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 中煤科工开采研究院有限公司北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFC0804205) 国家自然科学基金项目(51804159) 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2021年第38卷第3期

页      码：556-564页

摘      要：为了揭示锚杆护表构件的抗冲击力学性能,从而为冲击地压巷道锚杆支护中护表构件的选择提供设计依据,采用落锤冲击试验装置开展煤矿常用托盘及其组合构件力学响应试验研究,分析护表构件的冲击力及变形特征。托盘冲击力时程曲线呈现急剧震荡加载、震荡稳载和迅速卸载3个阶段,冲击力以波动的形式围绕冲击力均值上下浮动;冲击力峰值随托盘面积增大而降低、随高度增加而增大。随着冲击能量增加,托盘冲击力峰值和均值均呈增大趋势,明显高于静载下托盘承载力,而锚索和锚杆托盘作用时长变化呈相反趋势,单次落锤冲击下托盘作用时长均不超过8 ms。低能量循环冲击下,托盘承载力趋于稳定,最终承载力随单次循环能量增加而增大,拱位移随循环次数呈线性增加。总冲击能量恒定时,低能量循环冲击下托盘最终承载力低,总变形量小。锚杆托盘与W钢护板组合构件冲击力时程曲线对称性好、作用时程长、震荡幅度弱,且总变形量小,抗冲性能优于单一托盘,表明W钢护板能够起到降低冲击震荡幅度、改善组合构件承载特性的作用。试验获得煤矿常用托盘抗冲能量值,抗冲能量高低与托盘拱部结构有关,由其拱厚度、拱高和面积决定。

主 题 词：锚杆支护 冲击地压 冲击载荷 护表构件 力学响应 

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程类] 081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 0837[0837] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13545/j.cnki.jmse.2020.0538

馆 藏 号：203103543...