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题名高冲击韧性锚杆(索)主动支护技术
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作者
杨超
付玉凯
董亚东
李鹏
任杰
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机构
鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司
中煤科工开采研究院有限公司
中煤陕西榆林大海则煤业有限公司
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2025年第4期34-40,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(52174080,51974160)
中煤集团重大科技专项(20211BY001)
中煤科工开采研究院创新基金项目(KCYJY-2024-MS-01)。
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文摘
针对冲击地压巷道围岩变形破坏严重、支护强度低等难题,分析了应力波对巷道的影响,开发了高冲击韧性锚杆(索),提出了高冲击韧性锚杆和高强锚索协同防冲作用机理。以母杜柴登矿30207风巷为工程背景,依据巷道条件环境,从支护材料和支护体结构进行了高冲击韧性锚杆(索)支护的设计与应用。从现场监测结果可知,试验区巷道变形得到明显控制,变形主要以底鼓和两帮变形为主,巷道掘进期间底鼓量达到400 mm,两帮移近量达到300 mm。随着巷道掘进,顶板锚杆(索)受力逐渐稳定,受力分别为170 kN、150 kN;回采帮锚杆(索)受力差别较大,锚杆轴力逐渐损失并逐步稳定;煤柱侧帮锚杆受力波动大,锚索受力相对较小,受力位于70~110 kN。总体来看,该支护方案提高了巷道支护强度,保证了巷道围岩稳定性,支护效果良好。
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关键词
冲击地压
高冲击韧性锚杆(索)
主动支护
巷道围岩控制
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Keywords
rockburst
high-impact toughness bolts(cables)
active support
roadway surrounding rock control
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名高冲击韧性锚杆吸能减冲原理及应用研究
被引量：26
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作者
付玉凯
鞠文君
吴拥政
何杰
焦建康
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机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
煤炭科学研究总院开采研究分院
煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期68-75,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51804159)
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804205)
中煤科工科技创新面上基金资助项目(2018MS021)
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文摘
为解决深部冲击地压巷道围岩冲击破坏难题,分析了冲击载荷下冲击地压巷道围岩破坏特征,揭示出冲击地压对支护结构破坏的本质是冲击载荷劣化锚杆杆体力学性能、撕裂护表金属网及降低锚固系统锚固性能。针对冲击地压巷道围岩失稳破坏机理,研发了600 MPa级高冲击韧性强力锚杆,高冲击韧性锚杆破断强度达到850 MPa,吸能能力和瞬时延伸率分别是普通锚杆的1.32倍和1.33倍。高韧性锚杆通过提高支护系统的强度、吸能特性使支护结构与围岩协调变形吸能减冲,大幅度提高支护系统抗冲击性能,通过支护系统吸收冲击地压释放的能量,降低剩余能量对巷道围岩的破坏效应。研究成果在义马矿区常村矿进行了井下试验,高冲击韧性锚杆支护系统经受多次大能量冲击载荷后,锚杆和锚索受力呈现锯齿状波动特征,支护结构有效控制了冲击地压巷道的变形破坏。
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关键词
高冲击韧性锚杆
冲击地压
巷道支护
吸能减冲原理
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Keywords
high impact toughness rock bolt
rockburst
roadway support
energy absorption and bump reduction theory
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名深部回采巷道锚杆(索)防冲吸能机理与实践
被引量：24
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作者
付玉凯
鞠文君
吴拥政
陈建强
焦建康
刘昆轮
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机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
神华新疆能源有限责任公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S02期609-617,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51804159,51974160)
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804205)
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文摘
为解决深部冲击地压巷道大变形、支护体失效破断难题,以义马常村煤矿21220下巷典型冲击地压巷道为试验现场,采用井下调查、室内试验及理论分析等相结合的方法,分析了冲击载荷下巷道围岩变形破坏机制、高冲击韧性锚杆(索)防冲吸能机理及其应用效果。结果表明:深部回采巷道易冲击大变形的主要原因在于高叠加集中应力,使厚层坚硬岩层释放高积聚弹性能,而现有支护结构强度低、吸能特性差及无法协同防冲,导致支护结构各个被击破而失效;与传统支护材料相比,高冲击韧性锚杆(索)强度高、吸能能力强,合理布置锚杆(索)支护参数可提高其协同防冲的工作区间,通过支护系统吸收冲击地压释放的能量,降低剩余能量对巷道围岩的破坏效应。研究成果在井下进行了工业性试验,试验结果表明:新开发的高冲击韧性锚杆破断载荷342 kN,冲击吸收功166 J,高强锚索破断强度1770 MPa,伸长率8%,高强金属网静载荷承载能力15.7 kN,单位面积吸收能量达到2.2 kJ/m2。冲击载荷作用下,锚杆和锚索分别在各自安全可靠工作区间内承载,锚杆和锚索轴力呈锯齿状波动,但高冲击韧性支护材料均未出现脆性断裂失效。巷道两帮移近量500 mm,顶板下沉量100 mm,底臌量500 mm,高冲击韧性支护系统大幅度降低了冲击地压巷道围岩变形量,提高了围岩抗冲击能力,支护结构对冲击能量缓冲效果好,有效控制了冲击地压巷道的失稳破坏。
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关键词
冲击地压
高冲击韧性锚杆
深部开采
巷道支护
吸能减冲原理
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Keywords
rock burst
high impact and toughness bolt
deep mining
roadway support
energy absorption and weakening theory
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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