锚杆托板与缓冲垫层组合结构动载力学性能研究
周鹏赫
吴拥政
付玉凯
孙卓越
中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;煤炭科学研究总院开采研究分院,北京 100013;天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京 100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013
摘要：为获取缓冲垫层放置位置及厚度的选取依据,分析了缓冲垫层对冲击地压巷道锚杆支护系统中托板及组合结构抗冲击性能的影响.利用落锤冲击试验装置,测试了托板、W型钢护板和橡胶缓冲垫层等4种组合结构的动载力学性能,得到了试样的冲击力时程曲线、位移时程曲线及变形特征,分析了W型钢护板、缓冲垫层位置及厚度对托板动态力学性能的影响.研究结果表明:托板均经历了拱高降低、四角翘起、拱底面积减小等变形过程.随着冲击能量的增加,试样冲击力峰值及变形量呈增加趋势,冲击力时程曲线可分为初期震荡、急速上升、平稳震荡和迅速下降等4个阶段.与单独托板相比,W型钢护板可降低冲击力峰值、增加试样震荡作用时间、有效保护试样的完整性和提高试样抗冲击性能.通过对比缓冲垫层放置位置及厚度的冲击力峰值、位移量、冲击能量吸收率及托板变形量,得到缓冲垫层放置在W型钢护板与围岩接触面之间时,抗冲击性能更好,其合理厚度在16～18mm.根据托板静载拱高变形量要求,单独托板可承受约2500J的冲击能量,W型钢护板及缓冲垫层组合结构可起到吸能、改善托板承载特性及提高托板抗冲击性能等作用,现场应用效果良好.
关键词：冲击地压托板W型钢护板缓冲垫层动载力学性能
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51974160)国家自然科学基金(52174080)天地科技重点基金资助项目(2022-2-TD-ZD016)
论文发表日期：2023-10-28
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：11( 17-27 )
英文信息