基于摆型波理论的防冲支护设计

摘要：

针对当前煤矿支护方面不能有效解决冲击地压防御这一工程难题,分析并指出煤矿支护形式、支护方法上存在的根本问题.基于深部非连续自平衡应力岩体介质的等级块系构造理论,建立一维非连续自应力块系上覆岩体与支护互馈作用的理论模型,研究在冲击扰动下岩体中摆型波传播时支护性质对支护端岩块动力响应影响上覆岩块动态响应受不同性质支护作用的影响.分析得到:对于刚性支护当支护为刚性时,支护端岩块动力响应的加速度幅值随支护刚度的增大而降低;当刚性支护中具有柔性阻尼耗能机制时,岩块动力响应时间会随阻尼系数的增加而缩短.由此推论:在煤矿支护中,利用刚性支护与柔性阻尼耗能机制相结合的方式可以增强围岩稳定性、增加支护-围岩系统抵抗冲击的能力,以防止冲击地压的严重显现.由此提出刚柔耦合快速吸能让位防冲支护设计理念,并对基于该理念研制的新式巷道防冲吸能液压支架进行简要介绍,对其中核心吸能构件进行初步分析,为进一步研制系列防冲支护设备,形成新式防冲支护技术与方法,改善当前煤矿防冲支护设计,形成新式防冲支护技术与方法,奠定一定的理论基础.

关键词：采矿工程、冲击地压、防冲吸能、块系岩体、摆型波、岩体动力响应

所属期刊栏目：32

分类号：TD32(矿山压力与支护)

资助基金：国家重点基础研究发展规划973项目2010CB226803;国家自然科学基金面上项目51174107,11172121

在线出版日期：2013-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1537-1543