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防冲支架的核心吸能构件设计与吸能性能研究 被引量：24
1
作者 马箫 潘一山 +1 位作者 张建卓 肖永惠 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1171-1178,共8页
为了解决巷道液压支架在冲击地压发生时结构失效以及立柱折损的问题,设计了一种能够快速变形让位、吸收冲击能的构件,用于门式吸能防冲液压支架中,从而保护液压立柱不损坏并且支架结构不失效。对吸能构件的构型进行设计并且研究了其吸... 为了解决巷道液压支架在冲击地压发生时结构失效以及立柱折损的问题,设计了一种能够快速变形让位、吸收冲击能的构件,用于门式吸能防冲液压支架中,从而保护液压立柱不损坏并且支架结构不失效。对吸能构件的构型进行设计并且研究了其吸能性能。首先,基于门式吸能液压支架的防冲功能提出吸能构件在承载力、反力变化、吸能方式、吸能量以及稳定性5个方面的性能要求。然后对吸能构件的构型设计及其吸能原理进行了详细论述,并结合数值模拟对构件的屈曲吸能机理进行了分析。最后通过室内实验,研究了1∶1吸能构件的力学性能,实验结果表明:吸能构件承载力均值为2 428 kN;后屈曲反力变化相对比较平稳;压缩量达50%时吸能量均值为357 kJ;吸收能量都转化为构件不可恢复的变形能;屈曲过程稳定且与数值模拟结果非常接近。 展开更多
关键词 冲击地压 防冲支护 吸能防冲支架 吸能构件
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吸能支护技术在深部岩石工程中的应用
2
作者 许杨丰 《湖南有色金属》 CAS 2024年第3期5-8,共4页
吸能支护在地下岩石工程中能够有效地防治冲击地压发生,减小突发灾害带来的人员伤亡和财产损失。文章从在实际工程运用中较为广泛的吸能支护技术进行了总结与分析,其中包括吸能锚杆的分类和吸能工作机理,O型棚的简要结构及吸能减震机理... 吸能支护在地下岩石工程中能够有效地防治冲击地压发生,减小突发灾害带来的人员伤亡和财产损失。文章从在实际工程运用中较为广泛的吸能支护技术进行了总结与分析,其中包括吸能锚杆的分类和吸能工作机理,O型棚的简要结构及吸能减震机理,吸能防冲支架技术的变形让位吸能特性。吸能支护能很好地对工程围岩释放的能量进行有效地吸收,维持围岩的稳定性。最后通过文献综述了以上三种吸能支护技术在实际工程中应用情况,总结了他们的优势和不足,并其未来发展方向给出了建议。 展开更多
关键词 吸能支护 吸能锚杆 巷道隔震防冲技术 O型棚 吸能防冲支架
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巷道多向吸能防冲支护结构性能研究
3
作者 许海亮 高晗钧 +2 位作者 郭旭 宋义敏 安栋 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第5期224-231,共8页
针对现有门式支架抗冲击能力不足的问题,在梁结构上加入“V”型槽,并在两侧加入柔性链支护结构,构建了一种多向吸能防冲支护结构;以总吸能量、塑性应变、竖向位移等参数作为分析指标,研究支架面对竖向冲击与横向冲击时的支护性能,得到... 针对现有门式支架抗冲击能力不足的问题,在梁结构上加入“V”型槽,并在两侧加入柔性链支护结构,构建了一种多向吸能防冲支护结构;以总吸能量、塑性应变、竖向位移等参数作为分析指标,研究支架面对竖向冲击与横向冲击时的支护性能,得到支架各结构的形变程度与整体最易破坏位置。新型支架在竖向冲击工况下,等效塑性应变位置出现在顶梁中部连接处,后续应对顶梁连接处进行加厚处理;在整个竖向冲击过程中3根液压柱竖向位移不平均,表明支架在面对集中冲击的支护效果不是十分理想;在竖向冲击工况下,“V”型槽在面对较大速度冲击时形变较小,面对较小速度冲击时发生较大形变,表明“V”型槽在面对冲击时存在一定的响应速度;在横向冲击工况下,冲击速度较低时支架等效塑性应变主要集中在柔性链与支架连接处,后续应在柔性链与支架连接处设置环形底座;柔性链支护结构在面对横向冲击时承载力与总吸能虽略弱于面对竖向冲击时支架的支护能力,但能够起到很好的水平支护作用。 展开更多
关键词 门式吸能防冲支架 吸能构件 冲击地压 巷道支护 数值模拟
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冲击地压矿井综采工作面两巷超前支护液压支架研究 被引量：22
4
作者 潘一山 高学鹏 +1 位作者 王伟 肖永惠 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1-12,共12页
针对我国工作面两巷超前支护区域由于应力集中程度增大和支护能力较差而引发的冒顶、冲击地压等愈发严重的问题,采用理论、对比及分类等方法,研究工作面开采特征及与两巷在矿压上的差别,分析支护对巷道稳定性影响以及工作面与两巷超前... 针对我国工作面两巷超前支护区域由于应力集中程度增大和支护能力较差而引发的冒顶、冲击地压等愈发严重的问题,采用理论、对比及分类等方法,研究工作面开采特征及与两巷在矿压上的差别,分析支护对巷道稳定性影响以及工作面与两巷超前支护匹配性,研究巷道液压支护设计方法。研究结果表明:①由于开采深度、开采空间以及开采强度增大,采场矿压显现增强,与工作面相比,两巷应力集中程度更高,受采动影响范围更大,围岩破坏更严重,对支护要求更高;②巷道支护技术及装备发展严重滞后于工作面,单体液压支柱由于支护强度低、护顶效果差、稳定性差,加剧了工作面与两巷支护的不匹配;③巷道支护强度对工作面两巷稳定性具有重要影响,应当采取初撑力较高、刚度较大的液压支架对巷道加强支护;④系统地对巷道超前支护液压支架进行分类,总结每种支架类型特征、优缺点及适用巷道条件,并提出两巷超前液压支护设计方法。 展开更多
关键词 冲击地压 大变形 巷道支护 液压支架 吸能防冲液压支架
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自移式吸能防冲巷道超前支架设计与研究 被引量：19
5
作者 唐治 潘一山 +1 位作者 朱小景 崔乃鑫 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1032-1037,共6页
为提高支架抗冲击性能,有效防治巷道冲击地压,针对冲击地压矿井,从防冲角度创新设计了自移式吸能防冲巷道超前支架。支架可调节支护宽度,采用前推后拉实现自动移架,顶梁安装薄壁六边形吸能防冲构件,立柱安装扩径式吸能防冲构件,支架具... 为提高支架抗冲击性能,有效防治巷道冲击地压,针对冲击地压矿井,从防冲角度创新设计了自移式吸能防冲巷道超前支架。支架可调节支护宽度,采用前推后拉实现自动移架,顶梁安装薄壁六边形吸能防冲构件,立柱安装扩径式吸能防冲构件,支架具有吸能让位防冲功能。采用吸能防冲支架支护巷道,将形成"围岩—吸能支护"系统,冲击地压发生时,一是吸能防冲构件通过塑性变形直接耗散围岩冲击能;二是吸能防冲构件让位空间给煤岩提供了一定的能量释放空间,间接耗散围岩冲击能;三是构件恒力变形阶段改善了支架受冲击载荷时的受力情况,也为液压阀开启提供了时间,有效提高了支架抗冲性能;四是支架吸能让位过程中,支架与围岩自调节后又形成新的"围岩—支护"系统,有利于巷道稳定。吸能防冲支架具有较高的支护强度和较强的抗冲击载荷能力,为防治巷道冲击地压提供一种新型支架。 展开更多
关键词 冲击地压 吸能防冲巷道支架 吸能防冲构件 自移式
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冲击地压煤层如何实现安全高效智能开采 被引量：4
6
作者 王国法 潘一山 +3 位作者 赵善坤 庞义辉 何勇华 魏文艳 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-14,共14页
冲击地压煤层如何实现安全高效智能开采是一项重大的产业技术难题,系统分析了我国冲击地压矿井分布特征、开采现状及冲击地压发展趋势,深入剖析了冲击地压矿井面临的主要开采难题。从区域地应力监测反演、矿井开拓布局优化、煤柱尺寸优... 冲击地压煤层如何实现安全高效智能开采是一项重大的产业技术难题,系统分析了我国冲击地压矿井分布特征、开采现状及冲击地压发展趋势,深入剖析了冲击地压矿井面临的主要开采难题。从区域地应力监测反演、矿井开拓布局优化、煤柱尺寸优化、井上下联合卸压、置换充填开采、高层位离层注浆等方面,全面阐述了冲击地压矿井全生命周期防控技术发展现状。针对巷道冲击地压防治难题,研发了冲击地压巷道全巷协同智能自适应抗冲击支护技术与装备,利用吸能防冲液压支架实现了正常状态对巷道围岩进行强支护、冲击过程迅速让位吸能的效果,结合支架智能运移装置、支架监测预警系统及全巷协同自适应抗冲击支护智能设计方法,构建了冲击地压巷道智能化吸能支护防控体系。分析了采煤工作面智能开采系统防冲原理,提出通过对围岩采动应力、覆岩断裂结构等进行监测分析,基于三维地质模型、大数据算法等对冲击地压发生位置、概率进行预测预警,并通过智能开采系统对液压支架的支护姿态与支护力、采煤机割煤速度等进行智能联动控制,实现采煤工作面智能开采与冲击地压智能防治。从采场应力与覆岩结构智能监测、冲击地压灾害数据库构建、冲击地压灾害分类预测预警等方面,分析了冲击地压智能防控技术的研发重点,提出了煤矿冲击地压监测预警系统组成及总体架构。从顶层设计、关键技术、智能精准解危与效果评价等方面提出了我国煤矿冲击地压煤层实现安全高效智能开采的技术路径与研发方向。 展开更多
关键词 冲击地压 采动应力 防冲技术 智能开采系统 吸能防冲液压支架 监测预警系统
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吸能让位防冲支护结构与围岩协同作用体系研究 被引量：6
7
作者 许海亮 郭旭 +2 位作者 宋义敏 宋嘉祺 安栋 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期111-116,共6页
为防治冲击地压危害,减小人员伤亡与经济损失,采用数值计算方法建立吸能让位防冲液压支架与围岩协同作用体系模型,计算支架和围岩组合体系在静载和冲击载荷作用下的受力状态。结果表明:静载条件下,受煤层影响巷道右侧拱肩位置应力值与... 为防治冲击地压危害,减小人员伤亡与经济损失,采用数值计算方法建立吸能让位防冲液压支架与围岩协同作用体系模型,计算支架和围岩组合体系在静载和冲击载荷作用下的受力状态。结果表明:静载条件下,受煤层影响巷道右侧拱肩位置应力值与塑性应变相对最大,此处最易发生破坏;吸能装置在静载条件下没有发生压缩变形,表明吸能装置不会影响支架正常工作;竖向冲击荷载条件下,受煤层结构影响巷道右侧拱肩处等效塑性应变值增大相对比较明显,吸能防冲支架中间液压柱与右侧液压柱水平位移变化相对最明显;冲击地压发生过程中,支架与围岩间相互作用力变化较大,总体可分为振动段、平稳段、上升段、波动段4个阶段。 展开更多
关键词 冲击地压 数值模拟 吸能防冲液压支架 等效塑性应变
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