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题名冲击载荷作用下锚固围岩损伤破坏机制
被引量：27
- 1
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作者
吴拥政
陈金宇
焦建康
郑仰发
何杰
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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
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期2389-2397,共9页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804205)
国家自然科学基金青年基金资助项目(51304119)
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文摘
为研究冲击地压巷道锚固围岩损伤破坏特征,以实际发生冲击失稳的巷道为例,分析了冲击载荷作用下锚固围岩动载响应特征,现场测试了冲击载荷作用后围岩损伤、锚固界面损伤及锚固性能,对比分析了冲击载荷前后锚杆力学性能。研究结果表明:冲击载荷作用下,巷道锚固围岩和锚杆与锚索受反复压拉压作用,导致锚固系统锚固性能降低与失效;冲击载荷作用后,巷道围岩节理、裂隙发育,完整性差且强度大幅降低,锚固性能劣化或失效;锚杆支护材料性能降低,杆体延伸率降低13. 8%,抗拉强度降低6. 6%,冲击吸收功降低24. 3%,锚杆产生塑性变形,晶粒扭曲、畸变,微观金相组织紊乱。采用锚固注浆、高预应力全长锚固以及高强度、高伸长率、高冲击韧性锚杆与锚索联合支护,可以有效提高冲击载荷作用下巷道围岩的稳定性。
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关键词
冲击地压
冲击载荷
锚杆支护
锚固围岩
破坏机理
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Keywords
rock burst
impact load
rock bolting support
anchored surrounding rock
destruction mechanism
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
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题名深部沿空巷道锚固围岩破坏失稳能量驱动机理
- 2
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作者
刘学生
王新
谭云亮
李学斌
杨生龙
裴洪喜
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机构
山东科技大学能源与矿业工程学院
兖矿能源集团股份有限公司鲍店煤矿
山东科技大学矿山灾害预防控制重点实验室
国家能源集团宁夏煤业有限公司
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期1819-1833,共15页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52374218)
山东省优青资助项目(ZR2022YQ49)
山东省泰山学者青年专家资助项目(tsqn202211150)。
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文摘
深部沿空巷道受侧向顶板断裂所产生的动载影响,锚固围岩易产生大变形,甚至破坏失稳。以山东省孙村煤矿31120工作面上平巷为工程背景,首先采用YTJ20型岩层探测记录仪获得了锚固顶板裂隙发育规律及以脆性张裂破坏为主的破坏方式。然后,通过相似材料模拟试验方法获得了深部沿空巷道侧向顶板前期、过渡期和后期3个运动阶段典型特征,并分析了不同阶段锚固围岩破裂演化及能量释放规律;其中过渡期运动阶段锚固围岩内部应力、变形量急剧增大,裂隙发育明显,能量释放显著,对沿空巷道锚固围岩稳定性影响最大。最后,构建了侧向顶板断裂运动下沿空巷道结构力学模型,给出了锚固围岩输入能量与可抵抗能量定量计算方法,揭示了侧向顶板断裂诱发锚固围岩破坏失稳能量驱动机理,并定义了失稳能量判据,即当作用在沿空巷道锚固围岩上的能量大于锚固围岩可抵抗能量时,将发生破坏失稳。进一步地,提出了锚固围岩失稳风险等级划分方法和相应地控制技术,计算结果表明,31120工作面沿空巷道锚固围岩失稳风险等级为中风险。采取加强支护措施后,沿空巷道顶底板及两帮移近量分别减小35.47%和35.71%,锚索受力减小23.43%,变形速度明显降低,锚固围岩能量积聚程度减小。
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关键词
沿空巷道
侧向顶板
锚固围岩
能量驱动机理
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Keywords
gob-side entry
lateral roof
anchored surrounding rock
energy-driven mechanism
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名侧向动载冲击作用下巷道锚固围岩响应特征研究
- 3
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作者
李伟
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机构
通用技术集团工程设计有限公司
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出处
《中国科技期刊数据库 工业A》
2024年第9期0042-0046,共5页
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文摘
随着我国煤炭开采逐步向深部发展,深部巷道承受高静载及顶板周期性运动产生的动载影响而易发生灾害。本文利用UDEC离散元数值模拟软件建立了实际工程条件下巷道围岩数值模型,研究了侧向动载作用下不同锚杆长度巷道锚固围岩响应特征。研究结果表面:侧向动载作用下巷道两帮的收敛值大于顶底板的收敛值,同时随着锚杆长度的增加,巷道收敛值逐步减少。研究结果分析了不同锚杆参数对锚固围岩抗冲特征的影响,为动载巷道锚固围岩支护设计提供建议与支持。
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关键词
侧向动载
收敛值
数值模拟
锚固围岩
响应特征
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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题名基于界面滑移脱黏的锚杆合理锚固长度研究
被引量：24
- 4
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作者
李怀珍
李学华
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机构
中国矿业大学矿业工程学院深部煤炭资源开采教育部重点实验室
河南理工大学深部矿井建设重点学科开放实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期3106-3112,3172,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(No.51474208)
河南省高校深部矿井建设重点学科开放实验室开放基金(No.2014KF-04)~~
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文摘
为确定煤巷不同围岩条件下锚杆的合理锚固长度,基于锚固剂-围岩界面滑移脱黏失效模式,推导出弹性阶段锚杆极限承载力、界面剪应力分布计算公式。在分析锚固剂-围岩界面发生滑移脱黏发生条件基础上,提出既安全经济,又能充分发挥围岩可锚性和锚杆材质性能的锚杆合理锚固长度确定原则,分析了合理锚固长度的影响因素和设计流程。研究表明,锚杆弹性极限承载力主要受锚固剂-围岩界面抗剪强度[τ]影响,界面剪切刚度K_1是临界锚固长度的关键控制因素。短锚拉拔试验测取的不同围岩条件下界面参数[τ]、K_1,可为锚杆设计载荷、合理锚固长度设计提供指导。算例分析结果表明,基于锚固剂-围岩界面滑移脱黏设计的锚杆锚固长度与目前煤巷锚杆采用的锚固长度基本一致,验证了锚杆合理锚固长度计算方法与设计流程的可行性。
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关键词
煤巷锚杆
非全长锚固
树脂黏结
锚固剂-围岩界面
滑移脱黏
合理锚固长度
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Keywords
coal roadway bolt
non-full length anchorage
resin binding
anchoring agent-surrounding rock interface
slip debonding
reasonable anchorage length
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分类号
TD263.56
[矿业工程—矿井建设]
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题名张拉条件下锚固剂-围岩界面剪应力分布规律研究
被引量：2
- 5
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作者
李怀珍
肖同强
陈翔宇
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机构
河南理工大学
中国矿业大学矿业工程学院
中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018年第12期79-85,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51474208)
河南省高校深部矿井建设重点学科开放实验室开放基金资助项目(2014KF-04).
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文摘
为研究锚固剂-围岩界面剪应力分布规律,基于锚杆、锚固剂复合体与围岩孔壁间三阶段线性函数剪切滑移模型,采用载荷传递法开展理论分析,推导出弹性阶段锚固剂-围岩界面剪应力分布公式。结果表明,张拉承载条件下界面剪应力极大值出现在锚固段外端口且沿锚固长度方向呈单调递减规律分布。当锚固段长度较小时(≤0.3 m),界面剪应力可近似认为是均匀分布的。随着锚固长度的增加,锚固段外端口最大剪应力值逐渐降低,界面剪应力分布不均匀程度增加。适当增加锚固长度可以整体降低锚固段界面剪应力大小,一定程度避免锚固始端界面剪应力达到抗剪强度而发生滑移滑脱失效。采用FLAC3D软件开展锚杆、锚固剂实体单元数值计算,验证了锚固剂-围岩界面剪应力沿锚固长度呈递减分布的规律,发现剪应力在锚固段始端前1/3位置递减明显。
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关键词
张拉承载
锚固剂-围岩界面
剪切滑移模型
剪应力
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Keywords
tensile load
anchoring agent-surrounding rock interface
shear-slip model
shear stress
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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