高沖擊韌性錨桿吸能減沖原理及應(yīng)用.pdf

1、本文針對目前沖擊地壓巷道的支護(hù)難題，以義馬礦區(qū)常村煤礦為研究背景，采用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬、理論分析與井下試驗(yàn)相結(jié)合的綜合研究方法，對沖擊地壓巷道失穩(wěn)破壞原因、煤巖體沖擊載荷下的動態(tài)力學(xué)性質(zhì)及高沖擊韌性錨桿的抗沖擊性能進(jìn)行了研究，獲得以下主要研究成果：
　　(1)巷道開挖形成的煤巖體節(jié)理和裂隙，大大降低了煤巖體的完整性，使其應(yīng)變率敏感性增強(qiáng)，進(jìn)而增大了裂隙煤巖體的塑性變形能力；
　　(2)高沖擊韌性錨桿具有高強(qiáng)度、高沖擊韌性

2、及高延伸率，可以經(jīng)受沖擊地壓所產(chǎn)生的沖擊載荷，桿體可以在高強(qiáng)度下屈服吸能，具有良好的吸能減沖特性，且不易動載破斷，高預(yù)應(yīng)力可有效提高裂隙煤巖體的粘結(jié)力和抗滑力，使沖擊載荷下裂隙煤巖體的塑性變形能力減弱，從而增強(qiáng)煤巖體的穩(wěn)定性;
　　(3)建立了高沖擊韌性錨桿吸能減沖模型，分析了高沖擊韌性錨桿防沖抗震的機(jī)理，提出了高抗沖擊體的概念和高沖擊韌性錨桿吸能減沖原理，高沖擊韌性錨桿與巷道圍巖組成了一個(gè)共同的高抗沖擊體，采用高強(qiáng)度錨索，使高抗

3、沖擊體和深部巖體形成復(fù)合抗沖擊體，增大圍巖承載結(jié)構(gòu)，增加錨固層厚度和強(qiáng)度，高強(qiáng)度錨索不但可以提供較大的承載載荷，且高強(qiáng)度錨索可以使高抗沖擊體和深部巖體協(xié)調(diào)變形，避免沖擊載荷作用下高抗沖擊體的不協(xié)調(diào)變形而產(chǎn)生失穩(wěn)破壞，復(fù)合抗沖擊體隨沖擊波沖擊方向整體高強(qiáng)度讓壓吸能，從而耗散沖擊地壓災(zāi)害釋放的大量沖擊能量;
　　(4)基于高抗沖擊體力學(xué)模型和能量耗散模型，確定了高抗沖擊體防沖抗震的應(yīng)力判據(jù)和能量準(zhǔn)則，得出高沖擊韌性錨桿與巷道圍巖的協(xié)調(diào)