吸能防冲锚杆索-围岩耦合振动特征与防冲机理
王爱文1
潘一山2
赵宝友3
李忠华1
李国臻1
代连朋3
1.辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学冲击地压研究院,辽宁阜新1230002.辽宁大学,辽宁沈阳110036;辽宁工程技术大学,辽宁阜新1230003.辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新,123000
摘要：为提高冲击危险巷道防冲支护的有效性,研发了由内置六角管衬里的吸能套筒、端部设有摩擦圆柱的螺纹钢锚杆、钢绞线锚索与锚杆尾部吸能装置组成的吸能锚杆索.将吸能锚杆索中吸能套筒的作用简化为设置在锚杆底部并联的弹簧与阻尼器,建立了吸能锚杆索-围岩在冲击载荷作用下的三雏轴对称力学模型.对黏性阻尼围岩中吸能锚杆索与围岩耦合振动时锚杆顶部动力响应进行了解析研究,获得了锚杆顶部的位移阻抗函数的解析表达.结果表明:在相同频率的冲击载荷作用下,锚杆顶部位移振荡幅值随着围岩黏性阻尼、围岩强度、锚固长度以及锚杆底部阻尼的增加而衰减.采用吸能锚杆索支护时,吸能套筒能够吸收一部分作用在锚杆锚固岩体上的冲击能;后注浆全长锚固增强了支护系统抵抗纵向变形的能力;尾部吸能装置能够削减冲击波的发射拉伸作用;支护系统在冲击载荷作用下的稳定性得到显著提高.在此基础上,初步阐述了吸能锚杆索支护系统的“缓冲-抗震-消波”吸能防冲机理.
关键词：冲击危险巷道吸能锚杆索耦合振动动力学模型防冲机理
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51404131)国家自然科学基金(51174107)辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心开放基金资助项目(LNTU15KF11)
论文发表日期：2016-01-01
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）
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