单柱式吸能支架-巷道围岩系统动力响应数值分析
唐治1
程诗阳2
1.辽宁工程技术大学 力学与工程学院,辽宁 阜新 123000;矿山重大灾害防治与环境修复协同创新中心,辽宁 阜新 1230002.辽宁工程技术大学 力学与工程学院,辽宁 阜新 123000
摘要：为探究单柱式吸能支架在动态冲击载荷下与巷道围岩的协同响应机制,采用ABAQUS数值模拟方法,通过分析巷道围岩应力、围岩变形、围岩塑性应变和支架变形等力学参数,研究吸能巷道支架在竖向、横向冲击下的动力响应特性.研究结果表明,在竖向冲击下,随着冲击能量的增加,巷道围岩应力、顶板下沉量、底鼓量、横向收缩量等指标均呈上升趋势,极易引发底板鼓起、侧帮变形及支柱钻底等破坏现象.与单体立柱支护相比,吸能巷道支架支护时围岩应力峰值接近,但应力集中区域缩小,顶板下沉量、底鼓量及横向收缩量均有不同程度降低,且支架与巷道在横、竖向位移上呈现协同效应,巷道围岩塑性变形呈"A"分布,主要集中巷道侧帮与巷道顶板连接处及侧帮部位.在横向冲击下,单体立柱向左偏移,发生侧向弯曲变形,导致承载能力大幅衰减.吸能支架支护能有效限制巷道横向位移,对顶底板错动及侧帮挤压有显著约束作用,吸能巷道支架的侧向支撑与吸能防冲器的协同作用显著改善单体立柱的偏载.研究结果为动载作用下巷道围岩控制提供参考.
关键词：单柱式巷道支架动载巷道围岩
分类号：TD822.2(矿山开采)TD325.1(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52474224)辽宁省教育厅重点项目(LJ212410147001)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-03-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 154-163 )
英文信息