微晶格穹顶拓扑结构锚杆托板吸能特性研究
杨发旺1
张庆贺2
梁志威1
王明刚3
1.安徽理工大学 土木建筑学院,安徽 淮南 2320012.安徽理工大学 土木建筑学院,安徽 淮南 232001;安徽理工大学 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽 淮南 232001;合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室),安徽 合肥 2300313.中铁四局集团第五工程有限公司,江西 九江 332000
摘要：为了解决锚杆托板难以适应围岩冲击作用而出现过载弯折、变形、撕裂等问题,提出了1 种用拉伸微晶格填充穹顶实体部分的新概念,将穹顶结构与四面体晶格相结合,得到了 1 种新型托板-微晶格穹顶结构托板.通过数值模拟软件 Abaqus 设置了 3 种可 3D打印的材料,即Q235 钢、ABS塑料、铝合金,在不同材料的基础上赋予托板截面不同的圆形剖面尺寸,即直径为 1、2、3 mm,进行有限元对比分析.分析结果表明:不同剖面尺寸下 3 种材料的承载力和能量吸收的大小顺序为直径 3 mm Q235 钢＞铝合金＞ABS塑料,其中Q235 钢的承载力约为 4.26×105 N,能量吸收约为 2.2×105 J,具有高强及高吸能特性;新型托板在材料为Q235 钢,剖面直径为 3 mm时,承载力最大,吸能效果最强,为此数值模拟的最优结果.
关键词：锚杆支护穹顶结构数值模拟巷道支护晶格结构
分类号：TD353+.6(矿山压力与支护)
资助基金：国家重大科研仪器研制资助项目(52227901)安徽省教育厅协同创新资助项目(GXXT-2022-020)煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心开放课题资助项目(EC2022011)
论文发表日期：2023-10-20
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：10( 128-137 )
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