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吸能防冲锚杆索-围岩耦合振动特征与防冲机理
被引量:
17
1
作者
王爱文
潘一山
+3 位作者
赵宝友
李忠华
李国臻
代连朋
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期2734-2742,共9页
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...
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维轴对称力学模型。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。
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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
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职称材料
防冲吸能锚杆(索)的静动态力学特性与现场试验研究
被引量:
15
2
作者
王爱文
潘一山
+1 位作者
赵宝友
盛继权
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1292-1301,共10页
针对冲击危险巷道锚杆支护结构破坏特征及冲击载荷对锚杆–围岩支护系统的特殊要求,设计研发了新型防冲吸能锚杆(索)。基于塑性弯曲理论分析了吸能锚杆(索)的吸能原理,利用自主设计的静–动加载试验系统,进行吸能锚杆(索)的静力拉伸试...
针对冲击危险巷道锚杆支护结构破坏特征及冲击载荷对锚杆–围岩支护系统的特殊要求,设计研发了新型防冲吸能锚杆(索)。基于塑性弯曲理论分析了吸能锚杆(索)的吸能原理,利用自主设计的静–动加载试验系统,进行吸能锚杆(索)的静力拉伸试验与冲击拉伸试验。结果表明:吸能锚杆(索)在拉伸过程中六角管衬里被挤压变形,同时给摩擦圆柱提供滑移阻力,六角管的管壁厚度、套筒内径及摩擦圆柱直径三者的装配参数对吸能阻力具有重要影响;无论是静力拉伸还是冲击拉伸,吸能锚杆(索)的轴力–位移曲线均存在轴力初始增长、轴力平稳和轴力突增—平稳3个阶段;在轴力平稳阶段内锚杆杆体基本处于弹性状态,摩擦滑移结束后,锚杆杆体开始受力屈服;吸能结构在吸收能量的同时很好的延迟或减缓了锚杆杆体受力屈服。与普通锚杆相比,吸能锚杆(索)具有良好的"自保护性"与"冲击适应性"。现场试验表明,吸能锚杆(索)能够有效削弱冲击能对巷道围岩的作用。
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关键词
冲击危险巷道
吸能
支护
吸
能锚杆
(
索
)
静动态力学特性
现场试验
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职称材料
题名
吸能防冲锚杆索-围岩耦合振动特征与防冲机理
被引量:
17
1
作者
王爱文
潘一山
赵宝友
李忠华
李国臻
代连朋
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁工程技术大学冲击地压研究院
辽宁大学
辽宁工程技术大学
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期2734-2742,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51404131
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)
文摘
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维轴对称力学模型。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
Keywords
bump-prone roadways
energy-absorption bolt
coupling vibration theory
dynamical model
anti-impact mechanism
分类号
TD353 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
防冲吸能锚杆(索)的静动态力学特性与现场试验研究
被引量:
15
2
作者
王爱文
潘一山
赵宝友
盛继权
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁工程技术大学冲击地压研究院
辽宁大学
辽宁工程技术大学
抚顺矿业集团有限责任公司老虎台煤矿
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第7期1292-1301,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51404131)
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项目(LNTU15KF11)
文摘
针对冲击危险巷道锚杆支护结构破坏特征及冲击载荷对锚杆–围岩支护系统的特殊要求,设计研发了新型防冲吸能锚杆(索)。基于塑性弯曲理论分析了吸能锚杆(索)的吸能原理,利用自主设计的静–动加载试验系统,进行吸能锚杆(索)的静力拉伸试验与冲击拉伸试验。结果表明:吸能锚杆(索)在拉伸过程中六角管衬里被挤压变形,同时给摩擦圆柱提供滑移阻力,六角管的管壁厚度、套筒内径及摩擦圆柱直径三者的装配参数对吸能阻力具有重要影响;无论是静力拉伸还是冲击拉伸,吸能锚杆(索)的轴力–位移曲线均存在轴力初始增长、轴力平稳和轴力突增—平稳3个阶段;在轴力平稳阶段内锚杆杆体基本处于弹性状态,摩擦滑移结束后,锚杆杆体开始受力屈服;吸能结构在吸收能量的同时很好的延迟或减缓了锚杆杆体受力屈服。与普通锚杆相比,吸能锚杆(索)具有良好的"自保护性"与"冲击适应性"。现场试验表明,吸能锚杆(索)能够有效削弱冲击能对巷道围岩的作用。
关键词
冲击危险巷道
吸能
支护
吸
能锚杆
(
索
)
静动态力学特性
现场试验
Keywords
bump-prone roadway
energy-absorption support
energy-absorption bolt (cable)
static and dynamic mechanical property
field test
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
吸能防冲锚杆索-围岩耦合振动特征与防冲机理
王爱文
潘一山
赵宝友
李忠华
李国臻
代连朋
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
17
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
防冲吸能锚杆(索)的静动态力学特性与现场试验研究
王爱文
潘一山
赵宝友
盛继权
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
15
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