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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鄂尔多斯地区抗冲击大阻力巷道超前支架选型研究 被引量：7

2

作者 李飞 《煤炭工程》 北大核心 2020年第2期13-18,共6页

为解决鄂尔多斯地区冲击地压矿井综采工作面回风(受二次采动影响)巷道因冲击地压造成巷道底鼓、帮鼓的现象,设计出了一种抗冲击超前液压支架。运用理论计算和实测结果的分析,结合巷道实际情况,确定了支架主要技术参数。通过对实际现场... 为解决鄂尔多斯地区冲击地压矿井综采工作面回风(受二次采动影响)巷道因冲击地压造成巷道底鼓、帮鼓的现象,设计出了一种抗冲击超前液压支架。运用理论计算和实测结果的分析,结合巷道实际情况,确定了支架主要技术参数。通过对实际现场使用观察,抗冲击超前液压支架能够有效解决巷道底鼓、帮鼓现象,降低安全事故发生率,保护了作业人员及设备的安全,为巷道超前支护提供了一种新型技术参考。 展开更多

关键词 底鼓 抗冲击 超前支架 冲击地压 支护

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孤岛工作面区段煤柱留设及支护参数优化 被引量：1

3

作者 赵建兵 韩浩 +1 位作者 秦晓宏 郝凯凯 《陕西煤炭》 2023年第4期74-78,共5页

禾草沟煤矿50113工作面是501盘区东翼两侧跳采所形成的孤岛工作面。煤岩体应力集中,上覆岩层存在多层厚硬砂岩顶板关键层。该工作面受顶板破断、顶板自重及煤柱宽度留设不当等影响可能发生冲击动力现象。针对50113孤岛工作面可能存在的... 禾草沟煤矿50113工作面是501盘区东翼两侧跳采所形成的孤岛工作面。煤岩体应力集中,上覆岩层存在多层厚硬砂岩顶板关键层。该工作面受顶板破断、顶板自重及煤柱宽度留设不当等影响可能发生冲击动力现象。针对50113孤岛工作面可能存在的冲击危险,采用数值模拟、理论分析以及现场实践确定合理的煤柱留设宽度,降低孤岛开采应力集中程度;同时对巷道支护参数的防冲能力进行验算,根据验算结果制定合理的巷道加固方案,确保巷道支护强度满足防冲能力;通过留设合理煤柱宽度、加固支护强化巷道防冲能力,有效降低工作面冲击危险程度,保证工作面的安全开采。 展开更多

关键词 孤岛工作面 关键层 防冲支护 区段煤柱 数值模拟

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抗冲击大阻力超前支架应用研究 被引量：2

4

作者 黄磊 杨文明 《煤矿机械》 北大核心 2020年第6期142-144,共3页

针对神东布尔台煤矿42106综放工作面回风巷道因冲击地压造成巷道底鼓、帮鼓现象,设计了一种抗冲击大阻力超前液压支架。结合巷道实际情况,运用理论计算和实测分析确定支架主要技术参数。使用结果表明,该支架能够有效解决巷道底鼓、帮鼓... 针对神东布尔台煤矿42106综放工作面回风巷道因冲击地压造成巷道底鼓、帮鼓现象,设计了一种抗冲击大阻力超前液压支架。结合巷道实际情况,运用理论计算和实测分析确定支架主要技术参数。使用结果表明,该支架能够有效解决巷道底鼓、帮鼓问题,保证工作效率,降低安全事故发生率,为巷道超前支护提供技术参考。 展开更多

关键词 底鼓 抗冲击 超前支架

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快速液压冲击试验台研究 被引量：1

5

作者 王洁 张建卓 +2 位作者 安站东 王慧 王爱文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期143-149,157,共8页

针对矿山岩体力学研究及防冲支护装备、吸能结构承载能力研究中,缺少静载荷和动力载荷复合加载试验设备的问题,提出一种高压快速冲击试验台。该试验台采用液压加载方式,可以对不同结构的被试件进行冲击拉伸和冲击压缩试验。分析了试验... 针对矿山岩体力学研究及防冲支护装备、吸能结构承载能力研究中,缺少静载荷和动力载荷复合加载试验设备的问题,提出一种高压快速冲击试验台。该试验台采用液压加载方式,可以对不同结构的被试件进行冲击拉伸和冲击压缩试验。分析了试验台的结构组成及工作原理,阐述了试验台的静态加载、冲击动态加载、静-动复合加载三种加载方式,通过AMEsim软件分析了试验台的响应特性,并用ABAQUSE软件对试验台架进行了有限元分析。样机试制成功后,分别对锚杆等被试件进行了试验研究,结果表明,该试验台的三种加载方式可行,加载系统提供的加载力能够很好的模拟被试件实际工况。该试验台的研制为防冲支护装备的动态特性研究提供了平台,为进一步研究超高能级液压冲击试验台奠定基础。 展开更多

关键词 液压冲击试验台 静态加载 冲击动态加载 静-动复合加载 防冲支护

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冲击地压矿井巷道支护理论研究及应用 被引量：210

6

作者 潘一山 肖永惠 +1 位作者 李忠华 王凯兴 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期222-228,共7页

针对现有支护理论、支护方法不能有效解决煤矿巷道冲击地压的问题,建立了冲击地压作用下的巷道围岩与支护响应的动力学模型,分析了支护刚度和支护阻尼对上覆岩体动力响应的影响,并由此提出了冲击地压矿井巷道支护设计的两个新思路,即提... 针对现有支护理论、支护方法不能有效解决煤矿巷道冲击地压的问题,建立了冲击地压作用下的巷道围岩与支护响应的动力学模型,分析了支护刚度和支护阻尼对上覆岩体动力响应的影响,并由此提出了冲击地压矿井巷道支护设计的两个新思路,即提高支护刚度和快速吸能让位支护。其中,提高支护刚度主要以研制高强度的巷道液压支架为主,通过采用刚度较大的梁体和工作阻力较高的液压支柱来增加支护体系的整体刚度;快速吸能让位支护则采用多孔泡沫金属材料或吸能构件来增大支护中的阻尼系数,即利用其优异的吸能特性使支护体系能够在围岩冲击下快速吸收冲击能并稳定地变形让位,最终防止支护体系失效与巷道破坏,并据此研发了一种新型防冲吸能巷道液压支架并准备进行现场试验研究。 展开更多

关键词 冲击地压 刚性支护 防冲吸能支护 吸能构件

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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

7

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

8

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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冲击地压新型加肋板圆管式吸能防冲构件的仿真与试验 被引量：11

9

作者 王春华 安达 +1 位作者 韩冲 唐治 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期203-210,241,共9页

针对冲击地压下巷道支护设备防冲能力差,易遭受冲击性失效问题,提出一种防冲支架用加肋板圆管式吸能防冲构件,通过仿真和试验方法分析不同肋板厚度和布置形式下加肋板圆管式构件以及无肋板圆管构件的吸能防冲特性。结果表明:肋板的布置... 针对冲击地压下巷道支护设备防冲能力差,易遭受冲击性失效问题,提出一种防冲支架用加肋板圆管式吸能防冲构件,通过仿真和试验方法分析不同肋板厚度和布置形式下加肋板圆管式构件以及无肋板圆管构件的吸能防冲特性。结果表明:肋板的布置抑制了圆管构件压溃屈曲的圆环模式变形和欧拉失稳,使变形趋于稳定;随着肋板厚度增加,构件压溃变形阈值、吸能量、反力平均水平增加,反力波动增大,可用变形让位距离减小;一字形肋板布置构件变形普遍不规范,十字形构件出现开裂和偏斜变形现象,Y字形、肋板厚度较小构件变形普遍较规范,从一字形、Y字形到十字形构件,其变形阈值、吸能量、反力平均水平基本有所增加,可用变形让位距离减小;Y字形、肋板厚8 mm的构件为ZHD6000型防冲支架较理想的吸能防冲构件。 展开更多

关键词 冲击地压 吸能防冲构件 吸能防冲特性 防冲支架

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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

10

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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防冲液压支架变梯度薄壁吸能构件研究 被引量：7

11

作者 王春华 牛慧超 +1 位作者 安达 唐治 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第9期3546-3551,共6页

针对冲击地压下巷道支护设备防冲能力差,易遭受冲击性失效问题,提出一种防冲支架用变梯度薄壁圆筒吸能防冲构件,设计变梯度薄壁圆筒吸能构件不同的壁厚差和段数参数,对各参数变梯度薄壁圆管其进行冲击压溃模拟仿真,并分析各相关吸能防... 针对冲击地压下巷道支护设备防冲能力差,易遭受冲击性失效问题,提出一种防冲支架用变梯度薄壁圆筒吸能防冲构件,设计变梯度薄壁圆筒吸能构件不同的壁厚差和段数参数,对各参数变梯度薄壁圆管其进行冲击压溃模拟仿真,并分析各相关吸能防冲性能参数,结果表明:变梯度薄壁圆管构件段数和厚度差的增加均会使薄壁圆管压溃初始壁厚变小,从而减小初始峰值力;在平均壁厚相同情况下,不同壁厚差和段数的变梯度薄壁圆管的平均支反力和总吸能量高于普通薄壁圆管9.3%~178%;在各参数变梯度薄壁圆管中,分为四段且厚度差为0.5 mm的变梯度薄壁圆管构件的初始峰值力、吸能量和平均支反力、支反力波动性能参数较优,是ZQ6000/26/36两柱单导杆式防冲支架较为理想的防冲吸能构件。变梯度薄壁圆管构件的设计可以改变普通薄壁圆管构件形成塑性铰的位置及数量,使薄壁构件变形趋向较为稳定的钻石模式和混合模式转变,提高了吸能防冲能力。 展开更多

关键词 冲击地压 防冲支架 吸能构件 吸能防冲性能

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围压作用下新型支架抗冲击性能研究

12

作者 许海亮 高晗钧 +2 位作者 郭旭 宋义敏 安栋 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期21-28,共8页

目的 针对巷道传统门式支护结构承载力不足的问题,提出一种多向吸能防冲支护结构。方法 通过建立与围岩协同作用下的数值分析模型,研究支护体系在面对静载、竖向冲击与横向冲击工况时的支护效果。结果 结果表明:(1)静载工况下,巷道左柱... 目的 针对巷道传统门式支护结构承载力不足的问题,提出一种多向吸能防冲支护结构。方法 通过建立与围岩协同作用下的数值分析模型,研究支护体系在面对静载、竖向冲击与横向冲击工况时的支护效果。结果 结果表明:(1)静载工况下,巷道左柱与右柱的柱顶与柱底最易发生破坏;新型支架只发生较小的竖向位移,支护效果较好。(2)竖向和横向冲击作用下,巷道易发生破坏位置分别为巷道拐角处和巷道顶底中部;横向冲击时,巷道顶底中部有发生破坏趋势,后续需要对支架中柱进行加强。(3)新型支架在面对竖向冲击与横向冲击工况时其形变趋势基本相同,首先出现屈服位置为顶梁连接处与立柱结构连接处,后续可针对该位置进行强化。(4)相比传统门式支架,新型支架的柔性链与V形槽结构受到冲击时能够迅速响应,为支护结构提供较好的保护作用。结论 研究结果为门式支护结构在巷道支护中的运用提供参考。 展开更多

关键词 多向吸能防冲支护结构 吸能构件 巷道支护 冲击地压

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颗粒填充钢管支护构件防冲减震性能研究

13

作者 许海亮 高晗钧 +2 位作者 安栋 宋义敏 郑鑫雷 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期114-121,共8页

为解决钢管混凝土内部混凝土收缩产生裂缝导致支护效果减弱问题,基于光滑粒子流(SPH)方法研究砂石颗粒充填钢管防冲减震性能,采用有限元软件建立砂石钢管和钢管混凝土受到轴向冲击与循环荷载作用模型,通过吸能指标与阻尼比进行对比,最... 为解决钢管混凝土内部混凝土收缩产生裂缝导致支护效果减弱问题,基于光滑粒子流(SPH)方法研究砂石颗粒充填钢管防冲减震性能,采用有限元软件建立砂石钢管和钢管混凝土受到轴向冲击与循环荷载作用模型,通过吸能指标与阻尼比进行对比,最终充填至巷道拱形支架中分析二者支护效果。研究结果表明:顶板轴向冲击时砂石钢管顶板能量衰减更多,且内部塑性耗散能密度更大,产生裂缝的概率更低。砂石钢管内部颗粒黏聚效果良好更早进入回升段,恒载段更加稳定,吸能效率更优;循环荷载作用时砂石钢管内部颗粒具有较好黏聚力与摩擦耗能作用,滞回曲线宽度增幅较小,砂石颗粒钢管阻尼比大于钢管混凝土,耗能效果较好;在巷道支护中,砂石充填拱架支护巷道位移量与拱架等效塑性应变值基本小于钢管混凝土拱架,其中两帮底部受弯较严重位置巷道位移量与拱架等效塑性应变大于钢管混凝土。研究结果为钢管支护构件在巷道支护的运用提供有益参考。 展开更多

关键词 钢管混凝土 砂石钢管 吸能防冲 减震耗能 巷道支护

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防冲液压支架点阵吸能结构设计及其性能分析 被引量：2

14

作者 沈佳兴 徐平 +1 位作者 范中海 于英华 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第1期99-105,共7页

为提高防冲液压支架的让位吸能大小,提高防冲液压支架的安全性,设计一种点阵让位吸能装置。采用有限元仿真的方式分别研究3种典型点阵胞体的比吸能及单位质量支撑力,确定金字塔结构为最佳拓扑胞体结构。采用三因素五水平的正交实验分析... 为提高防冲液压支架的让位吸能大小,提高防冲液压支架的安全性,设计一种点阵让位吸能装置。采用有限元仿真的方式分别研究3种典型点阵胞体的比吸能及单位质量支撑力,确定金字塔结构为最佳拓扑胞体结构。采用三因素五水平的正交实验分析胞体高度,胞体立足倾斜宽度及胞体立足直径对点阵芯体的吸能大小及支撑力的影响规律,确定最佳的胞体结构参数。通过仿真分析得到最佳结构参数的金字塔点阵吸能装置的总吸能为1470 kJ,支撑力为4679.76 kN,且支撑力较平稳。证明金字塔结构点阵吸能装置具有优越的吸能性,能够提高防冲液压支架的安全性。 展开更多

关键词 防冲液压支架 安全性 点阵结构 正交实验

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防冲击地压薄壁吸能构件的压溃吸能机理分析

15

作者 郭涛 吴文禄 +2 位作者 黎振华 马鸿泽 虎雪洁 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期276-286,共11页

当煤矿井下发生冲击地压时,矿用液压支架的冲击性失效,常常会引起巷道支护系统的破坏,进而引发巷道坍塌,造成矿难。当前通过添加吸能构件来提高支架的防冲击性能是防治巷道冲击地压的有效途径之一。而不同类型吸能构件的压溃变形模式不... 当煤矿井下发生冲击地压时,矿用液压支架的冲击性失效,常常会引起巷道支护系统的破坏,进而引发巷道坍塌,造成矿难。当前通过添加吸能构件来提高支架的防冲击性能是防治巷道冲击地压的有效途径之一。而不同类型吸能构件的压溃变形模式不同,表现出的吸能特性和力学特性也不同。本文采用数值方法对不同类型、支座和壁厚的吸能构件进行了冲击压溃模拟,通过对各相关防冲吸能参数的对比分析可知:预折纹吸能构件支撑反力最大、具有良好的吸能能力,但变形过程稳定性较差;外翻式吸能构件的塑性变形能力强,有效让位行程最大,但支撑力较小,不适合单独使用;扩径式吸能构件变形过程稳定性最好,其塑性变形后的径向位移较小,节省工作空间,但支撑能力较差,适用于小型液压支架或用作其他特殊用途。 展开更多

关键词 吸能构件 冲击地压 吸能特性 防冲液压支架

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巷道吸能支护的减震防冲效应分析 被引量：2

16

作者 王凯兴 吴佳成 +1 位作者 潘一山 窦林名 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期204-212,共9页

冲击地压是煤矿开采的主要动力灾害,巷道吸能支护是防御冲击地压灾害的新型支护方式和有效手段。吸能支护是在刚性支护基础上附加阻尼耗能构件形成的巷道支护,基于巷道顶板与支护相互作用的动力学模型,分析了在巷道刚性支护与吸能支护... 冲击地压是煤矿开采的主要动力灾害,巷道吸能支护是防御冲击地压灾害的新型支护方式和有效手段。吸能支护是在刚性支护基础上附加阻尼耗能构件形成的巷道支护,基于巷道顶板与支护相互作用的动力学模型,分析了在巷道刚性支护与吸能支护作用下的顶板-支护系统动力响应,同时就阻尼构件在吸能支护上的分布特征对减震防冲效应的影响进行了分析,研究了阻尼构件在支护中的串联、并联、混联3种分布特征下的支护吸能减震防冲效应。结果表明:相比于刚性支护,吸能支护不仅能有效抑制顶板的冲击响应,还对支护体的冲击响应具有自保护能力;串联吸能支护模式与混联吸能支护模式对顶板冲击位移的控制及支护体加速度的抑制作用相当,且均优于并联吸能支护模式,其中,在串联吸能支护模式下,顶板冲击位移可下降约89%,支护体加速度可下降约55%。进一步优化串联吸能支护模式可知,当采用支护体上端串联布置吸能构件时,构件吸能效果发挥的最好,并且支护体的变形、应力、等效塑性应变变化平稳且幅值较小,同时相比于在下端以及两端串联吸能构件时支护等效塑性应变分别下降约77%和96%。该研究为冲击地压动力灾害的防冲吸能支护动力可靠性设计提供思路。 展开更多

关键词 冲击地压 围岩动力响应 减震防冲 吸能支护 吸能分布模式

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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

17

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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冲击倾向性综放工作面三机配套研究 被引量：1

18

作者 宋振江 杨凯 《山东煤炭科技》 2023年第2期124-126,132,共4页

针对冲击倾向性综放工作面三机配套问题,采用理论分析计算和现场实测的研究方法,对小庄煤矿冲击倾向性40309综放工作面三机配套问题展开研究。研究结果表明:动静载叠加超过临界载荷是冲击矿压产生的主要原因,根据防冲和三机能力适配原则... 针对冲击倾向性综放工作面三机配套问题,采用理论分析计算和现场实测的研究方法,对小庄煤矿冲击倾向性40309综放工作面三机配套问题展开研究。研究结果表明:动静载叠加超过临界载荷是冲击矿压产生的主要原因,根据防冲和三机能力适配原则,确定了三机选型。 展开更多

关键词 综放工作面 冲击矿压 三机配套 防冲液压支架

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巷道多向吸能防冲支护结构性能研究

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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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防冲支架变梯度薄壁构件压溃吸能实验研究

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作者 王春华 姜红星 +1 位作者 牛慧超 安达 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1062-1069,共8页

针对冲击地压下巷道支护设备防冲能力差,易遭受冲击性失效问题,提出一种应用于防冲支架立柱变梯度薄壁圆筒吸能防冲构件,设计变梯度薄壁圆管吸能构件不同的壁厚差和段数参数,对各参数变梯度薄壁圆管对其进行冲击压溃实验,并分析各相关... 针对冲击地压下巷道支护设备防冲能力差,易遭受冲击性失效问题,提出一种应用于防冲支架立柱变梯度薄壁圆筒吸能防冲构件,设计变梯度薄壁圆管吸能构件不同的壁厚差和段数参数,对各参数变梯度薄壁圆管对其进行冲击压溃实验,并分析各相关吸能防冲性能参数,实验结果表明:变梯度薄壁圆管构件段数和厚度差的增加均会使薄壁圆管压溃初始壁厚变小,从而减小初始峰值力;在平均壁厚相同情况下,不同壁厚差和段数的变梯度薄壁圆管的平均支反力和总吸能量高于普通薄壁圆管17.6%~115.6%;在各参数变梯度薄壁圆管中,分为四段且厚度差为0.5 mm的变梯度薄壁圆管构件的初始峰值力、吸能量和平均支反力、支反力波动性能参数较优,是ZQ3300防冲支架较为理想的防冲吸能构件。变梯度薄壁圆管构件的设计可以改变普通薄壁圆管构件形成塑性铰的位置及数量,使薄壁构件变形趋向较为稳定的钻石模式和混合模式转变,提高了吸能防冲能力。 展开更多

关键词 冲击地压 防冲支架 吸能构件 吸能防冲性能

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