冲击扰动对超低摩擦型冲击地压影响分析

论文摘要

高地应力和开采强扰动下,深部煤岩体极易发生超低摩擦效应,继而诱发超低摩擦型冲击地压。通过建立考虑上覆岩层压力的块系岩体超低摩擦效应理论模型,对块体逐一进行受力分析,推导得到块体间新法向力公式和工作块体新水平位移公式,理论分析其受垂直和水平双向扰动后的动力响应,获得法向力最小值在各块体间的分布特征及水平冲击载荷频率和延迟时间对工作块体水平位移影响规律。研究表明:最容易发生超低摩擦效应的接触面位置为离垂直冲击源最近的3个接触面。块体间法向力减小导致块体间摩擦力降低,如遇水平扰动,极易诱发超低摩擦型冲击地压。水平冲击幅值确定时,工作块体水平运动存在特定的延迟时间及水平冲击频率范围,且工作块体的水平位移随延迟时间及水平冲击幅值的变化呈现周期性变化规律。发现工作块体水平运动开始时刻滞后于水平冲击作用时刻,存在滞后时间,其后将依次经历变加速和变减速运动,最终处于静止状态。块体间法向力变化是超低摩擦效应发生的前提条件,水平扰动是引起工作块体水平位移的直接原因。

论文目录

• 1 引言
• 2 超低摩擦效应理论模型
•   2.1 模型建立及法向力公式
•   2.2 工作块体水平位移
•   2.3 新法向力公式验证
• 3 结果分析
•   3.1 各块体间法向力变化规律
•   3.2 工作块体水平位移分析
•   3.3 超低摩擦型冲击地压实例分析
• 4 讨论
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李利萍,李卫军,潘一山

关键词: 岩石力学,超低摩擦效应,冲击载荷,冲击地压,块系岩体,法向力,水平位移

来源: 岩石力学与工程学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 矿业工程

单位: 辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁大学物理学院

基金: 国家重点研发计划(2016YFC0600901),辽宁省自然科学基金项目(201602353),国家自然科学基金面上项目(51474120)~~

分类号: TD324

DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.0922

页码: 111-120

总页数: 10

文件大小: 676K

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