轴向冲击荷载下锚索动力响应特征试验研究
程利兴1
郭洁2
高斌3
周翔4
李灵博5
高健勋6
李永元6
李靖宇7
李义朝8
汪占领1
周鹏赫1
1.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 1000132.扎赉诺尔煤业有限责任公司,内蒙古满洲里 0214123.华亭煤业集团有限责任公司,甘肃平凉 7441004.华能煤业有限公司陕西矿业分公司,陕西西安 7113005.华能庆阳煤电有限责任公司 核桃峪煤矿,甘肃 庆阳 7453066.华能煤炭技术研究有限公司,北京 1000707.华能云南滇东能源有限责任公司,云南 曲靖6550008.华能煤业有限公司,北京 100070
摘要：为了研究锚索在轴向冲击荷载下的动力响应特征,选取砚北煤矿冲击地压巷道常用的锚索材料,采用AW-1500微机控制电液伺服试验机和自由落锤冲击试验机进行了锚索静、动载力学性能试验,共设计9种不同能量等级的冲击试验,获得了冲击力时程曲线、冲击力-变形曲线、锚索冲击变形以及吸收能量的特征曲线.结果表明:静载拉伸破断载荷为350.83～356.81 kN,平均延伸率3.49％,冲击载荷作用下锚索承受的冲击力明显大于静载破断载荷,而延伸率明显降低,平均最大降低35.24％,锚索脆性破坏特征突出;锚索变形-冲击力曲线变化过程分为初期震荡阶段、急剧增长阶段以及弹性回弹等3个阶段,冲击能量小于15 000 J时,锚索主要发生弹性变形,锚索冲击力时程曲线峰值点与冲击能量峰值点基本一致,随着冲击能量的逐渐增大,锚索冲击力峰值也逐渐增大,在急剧增长阶段震荡型增长趋势较显著;冲击能量大于等于15 000 J时,冲击能量未达到峰值前,锚索即发生破坏,随着冲击能量的增大,锚索塑性变形变化突出,冲击动能向锚索变形能转化,锚索吸收能量与塑性变形基本成正比.通过对锚索冲击载荷下的力学响应特征分析,可为冲击地压矿井的巷道支护设计和材料选取提供一定的理论依据.
关键词：冲击地压锚索冲击载荷落锤试验响应特征
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：中国华能总部科技资助项目(HNKJ20-H48)国家自然科学基金(52174080)国家自然科学基金(51974160)天地科技股份有限公司开采设计事业部重点基金资助项目(KJ-2022-KCZD-01)
论文发表日期：2023-08-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 31-39 )
英文信息