徐连满,潘一山,李忠华,李国臻,曾祥华

(辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新 123000)

人工调控围岩防冲减振数值研究

徐连满,潘一山,李忠华,李国臻,曾祥华

(辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新 123000)

煤矿冲击地压产生的冲击应力波由围岩介质向巷道表面传播,强烈应力波作用致使支护结构严重破坏甚至失效。采用水力割缝、爆破、锚固以及注浆等人工调控技术,改变巷道附近围岩体物理力学性质,形成不同强度的层状结构,使其成为优良耗能体,增强衰减和散射冲击应力波能力,进而减少对支护结构的破坏。利用ANSYS/LS-DYNA非线性显式动力学有限元程序,模拟5种不同人工调控结构类型对耗散冲击应力波的影响。研究结果表明:当巷道附近围岩结构整体强度均匀时,其耗能性能较弱,冲击应力波作用使得巷道剧烈振动,支护结构受到强烈冲击力作用容易发生破坏;采用人工调控技术手段,围岩体形成不同强度的层状结构,具有较强的耗散冲击能作用,大幅度降低冲击应力波振动频率和幅值,支护结构受到冲击作用力明显降低,整体稳定性得到提高。人工调控围岩技术可有效降低冲击地压的振动作用和冲击应力波的强度。

人工调控;支护围岩;防冲减振;冲击应力波;耗能

煤矿冲击型动力灾害是采矿工程主要灾害之一,随着煤炭资源开采深度的日趋增加,冲击型动力灾害发生频次和破坏程度也愈加强烈,释放更大的冲击能。……