基于落锤冲击试验的恒阻大变形锚杆动力学特性

摘要：

为了优化岩爆、冲击地压等动力学灾害条件下的岩体支护设计,选取在切顶卸压自成巷无煤柱开采技术(110工法)中广泛使用的恒阻大变形锚杆样品进行了落锤冲击试验研究.利用应力波与弹性动力学理论建立恒阻大变形锚杆临界冲击高度、冲工作击力与冲击位移的理论模型;对锚杆样品进行在不同落距下的落锤冲击试验.锚杆单次落锤冲击全程时域波形曲线由多个冲击峰值组成,第一个冲击峰值高于锚杆的静态恒阻力P0,其余的峰值由于透射与反射形成的卸载波的叠加,其峰值均小于恒阻力P0,直至将冲击载荷衰减至0;将第一个冲击峰值的时间尺度放大后的波形特征分析表明:恒阻大变形锚杆冲击载荷的衰减模式为第一阶段冲击工作阻逐渐减小的多周期黏滑运动,第二阶段为快速衰减的摩擦滑动,表明恒阻大变形锚杆具有良好抗冲击性能.将建立的理论模型代入试验条件得到的理论预测值与落锤冲击试验值相比较,两基本吻合,验证了理论模型的正确性.

关键词：采矿工程、落锤试验、动力学响应、应力波、恒阻大变形锚杆

所属期刊栏目：37

分类号：TD32(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2018-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2498-2509