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作者
宁建国李壮王俊邢闯闯沈圳
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单位
山东科技大学能源与矿业工程学院山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东能源淄博矿业集团有限责任公司
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摘要
巷道围岩支护结构在冲击动载作用下的破坏是深部煤炭开采面临的突出问题,研究动态拉应力作用下锚固围岩的力学响应对揭示锚固结构破坏机制具有一定指导意义。采用分离式霍普金森压杆研究预紧力、锚固方式对锚固岩体抗拉性能的影响规律,分析锚固岩体动态破坏过程及加载过程中锚杆、岩石基体的应变时程。研究结果表明:高预紧力、全长锚固均可提高锚固岩体的抗拉强度与弹性模量;锚固岩体失效经历初期加载阶段、主裂纹形成阶段和宏观破坏形成阶段,高预紧力、全长锚固延缓了主裂纹形成时间,让压锚杆可以承担岩石基体较大的变形使其不丧失锚固能力;端锚试件主裂纹形成之前锚杆与岩石基体共同承载拉应力波,主裂纹形成后外力仅由锚杆承担,直至脱锚;全长锚固时锚杆与岩体共同承载,抵御外部动态拉应力;让压结构改变了锚杆的刚度与变形能力,使其适应岩石基体变形而避免脱锚。研究成果对受动载荷扰动巷道锚杆支护参数设计具有一定的理论指导意义。
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关键词
分离式霍普金森压杆动态拉应力锚固体预紧力锚固方式
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(52074170,51904163);山东省自然科学基金青年基金项目(ZR2019QEE002);
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文章目录
1 加锚圆盘试件动态拉伸试验系统
1.1 试件制备
1) 锚杆预紧力不同。
2) 锚固方式不同。
1.2 加锚试件动态拉伸试验系统
1.2.1 试验系统
1.2.2 试验方法
1.2.3 数据处理
2 试验结果分析
2.1 试件变形特征
2.2 试件强度特征
2.3 动态破坏模式及分析
2.4 锚杆动态拉伸应变变化规律及分析
3 结 论
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引用格式
宁建国,李壮,王俊,邢闯闯,沈圳.动态拉应力波作用下锚固体力学响应试验研究[J].采矿与安全工程学报,2022,39(04):731-740.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0478.