高沖擊韌性錨桿吸能減沖原理及應用研究

摘要：為解決深部沖擊地壓巷道圍巖沖擊破壞難題,分析了沖擊載荷下沖擊地壓巷道圍巖破壞特征,揭示出沖擊地壓對支護結(jié)構(gòu)破壞的本質(zhì)是沖擊載荷劣化錨桿桿體力學性能、撕裂護表金屬網(wǎng)及降低錨固系統(tǒng)錨固性能。針對沖擊地壓巷道圍巖失穩(wěn)破壞機理,研發(fā)了600 MPa級高沖擊韌性強力錨桿,高沖擊韌性錨桿破斷強度達到850 MPa,吸能能力和瞬時延伸率分別是普通錨桿的1.32倍和1.33倍。高韌性錨桿通過提高支護系統(tǒng)的強度、吸能特性使支護結(jié)構(gòu)與圍巖協(xié)調(diào)變形吸能減沖,大幅度提高支護系統(tǒng)抗沖擊性能,通過支護系統(tǒng)吸收沖擊地壓釋放的能量,降低剩余能量對巷道圍巖的破壞效應。研究成果在義馬礦區(qū)常村礦進行了井下試驗,高沖擊韌性錨桿支護系統(tǒng)經(jīng)受多次大能量沖擊載荷后,錨桿和錨索受力呈現(xiàn)鋸齒狀波動特征,支護結(jié)構(gòu)有效控制了沖擊地壓巷道的變形破壞。