摘要：为了有效控制深部高应力巷道与软岩大变形巷道,防止冲击地压等矿井灾害的发生,设计一种吸能防冲锚杆支护构件。主要利用了金属圆管轴向撕裂卷曲变形的吸能特性,介绍了吸能防冲锚杆支护体的结构组成与工作原理,建立了吸能支护构件的力学结构理论模型,研究了其吸能特性及效果。

摘要：为探讨主应力偏转对断层稳定性的影响,基于内应力场理论阐释主应力偏转机理,建立计算内外应力场范围的力学结构模型,利用FLAC3D计算工作面自下盘靠近断层过程中主应力偏转情况,并分析断层损伤变量及其增速。研究表明,随着工作面不断推进,采动诱发主应力在内外应力场范围发生2次方向相反的偏转;工作面自下盘靠近断层时,主应力发生偏转产生平行于断层面的剪应力,使断层活化失稳危险性更高;应力偏转与损伤变量在工作面靠近断层过程中高度对应,表明断层稳定性与主应力偏转密切相关。内外应力场理论解释了工作面向断层推进过程中主应力偏转现象。

摘要：煤层底板承压水对工作面安全回采影响很大,为研究带压开采工作面长度对底板破坏深度的影响,以某矿生产条件为例,基于弹性力学半平面体理论,建立支承压力与承压水压力耦合作用下底板应力分布模型,计算得到底板应力分布状态解析解,利用Mathematica软件进行数据处理,并将应力分布图像化。取得以下研究结果:带压开采底板破坏深度与工作面长度正相关,最大破坏深度出现在工作面倾向中部;该矿底板允许最大破坏深度为13m,工作面长度应不大于110m。该模型为带压开采合理工作面长度的确定提供了参考依据。

摘要：为定量探究循环冲击下锚杆支护系统动态响应特征,采用自主研制的冲击试验平台对锚杆支护系统进行5 000 J能量循环冲击,并同步跟踪锚杆杆体变形、载荷、吸能及围岩破碎特征等参数信息。试验结果表明:随循环冲击次数的增加,杆体响应时间差先快速降低再缓慢增大,杆体载荷和能量吸收特征参数均先增大后下降,三者均在第2次冲击时达到极值;循环冲击下锚杆杆体晶格结构被拉伸,导致杆体抗变形能力增强,因此等能量冲击下杆体峰值变形量呈降低趋势,但杆体变形速率在第2次冲击时达到最大值;首次冲击使围岩层间空隙压实,完整性提高,承载能力增强;第2次冲击时,杆体载荷、变形及吸能特征等各项参数达到最大值;越靠近巷道表面的围岩,破碎程度越高,裂隙分布越复杂,与现场实测结果相吻合。研究成果可为优化动载巷道支护设计提供参考。