高冲击韧性锚杆吸能减冲原理及应用研究

论文摘要

为解决深部冲击地压巷道围岩冲击破坏难题,分析了冲击载荷下冲击地压巷道围岩破坏特征,揭示出冲击地压对支护结构破坏的本质是冲击载荷劣化锚杆杆体力学性能、撕裂护表金属网及降低锚固系统锚固性能。针对冲击地压巷道围岩失稳破坏机理,研发了600 MPa级高冲击韧性强力锚杆,高冲击韧性锚杆破断强度达到850 MPa,吸能能力和瞬时延伸率分别是普通锚杆的1.32倍和1.33倍。高韧性锚杆通过提高支护系统的强度、吸能特性使支护结构与围岩协调变形吸能减冲,大幅度提高支护系统抗冲击性能,通过支护系统吸收冲击地压释放的能量,降低剩余能量对巷道围岩的破坏效应。研究成果在义马矿区常村矿进行了井下试验,高冲击韧性锚杆支护系统经受多次大能量冲击载荷后,锚杆和锚索受力呈现锯齿状波动特征,支护结构有效控制了冲击地压巷道的变形破坏。

论文目录

• 0 引言
• 1 冲击地压巷道围岩变形破坏特征
•   1.1 巷道支护方式
•   1.2 巷道破坏特征
•   1.3 锚杆（索）支护系统失效特征
• 2 高冲击韧性锚杆支护材料研发
•   2.1 普通锚杆支护材料失效分析
•   2.2 高冲击韧性锚杆支护材料
• 3 高冲击韧性锚杆吸能减冲原理
•   3.1 高冲击韧性锚杆防冲作用分析
•   3.2 高冲击韧性锚杆支护结构吸能减冲原理
• 4 现场应用效果分析
•   4.1 巷道支护方案
•   4.2 矿压观测
•     4.2.1 巷道变形量监测
•     4.2.2 锚杆索受力监测
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 付玉凯,鞠文君,吴拥政,何杰,焦建康

关键词: 高冲击韧性锚杆,冲击地压,巷道支护,吸能减冲原理

来源: 煤炭科学技术 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 天地科技股份有限公司开采设计事业部,煤炭科学研究总院开采研究分院,煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51804159),国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804205),中煤科工科技创新面上基金资助项目(2018MS021)

分类号: TD353.6

DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.11.008

页码: 68-75

总页数: 8

文件大小: 3191K

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