程利兴，郭洁，高斌，等. 轴向冲击荷载下锚索动力响应特征试验研究[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2023，5( 4 )：043533.
CHENG Lixing，GUO Jie，GAO Bin，et al. Experimental study on dynamic response characteristics of anchor cable under axial impact load[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2023，5( 4 )：043533.
轴向冲击荷载下锚索动力响应特征试验研究
程利兴1,2，郭 洁3，高 斌4，周 翔5，李灵博6，高健勋7，李永元7，李靖宇8，李义朝9，汪占领1,2，周鹏赫1,2
( 1. 中煤科工开采研究院有限公司，北京 100013；2. 天地科股份有限公司 开采设计事业部，北京 100013；3. 扎赉诺尔煤业有限责任公司，内蒙古 满洲里 021412；4. 华亭煤业集团有限责任公司，甘肃 平凉 744100；5. 华能煤业有限公司陕西矿业分公司，陕西 西安 711300；6. 华能庆阳煤电有限责任公司 核桃峪煤矿，甘肃 庆阳 745306；7. 华能煤炭技术研究有限公司，北京 100070；8. 华能云南滇东能源有限责任公司，云南 曲靖 655000；9. 华能煤业有限公司，北京 100070 )
摘 要：为了研究锚索在轴向冲击荷载下的动力响应特征，选取了砚北煤矿冲击地压巷道常用的锚索材料，采用AW-1500微机控制电液伺服试验机和自由落锤冲击试验机进行了锚索静、动载力学性能试验，设计了9种不同能量等级的冲击试验，获得了冲击力时程曲线、冲击力-变形曲线、锚索冲击变形以及吸收能量的特征曲线。结果表明：静载拉伸破断载荷为350.83～356.81 kN，平均延伸率3.49%，冲击载荷作用下锚索承受的冲击力明显大于静载破断载荷，而延伸率明显降低，平均最大降低35.24%，锚索脆性破坏特征突出；锚索变形-冲击力曲线变化过程分为初期震荡阶段、急剧增长阶段以及弹性回弹等3个阶段，冲击能量小于15 000 J时，锚索主要发生弹性变形，锚索冲击力时程曲线峰值点与冲击能量峰值点基本一致，随着冲击能量的逐渐增大，锚索冲击力峰值也逐渐增大，在急剧增长阶段震荡型增长趋势较显著；冲击能量大于或等于15 000 J时，冲击能量未达到峰值前，锚索即发生破坏，随着冲击能量的增大，锚索塑性变形变化突出，冲击动能向锚索变形能转化，锚索吸收能量与塑性变形基本成正比。通过对锚索冲击载荷下的力学响应特征分析，可为冲击地压矿井的巷道支护设计和材料选取提供一定的理论依据。
关键词：冲击地压；锚索；冲击载荷；落锤试验；响应特征
基金项目：中国华能总部科技资助项目( HNKJ20-H48 )；国家自然科学基金面上资助项目( 52174080，51974160 )；天地科技股份有限公司开采设计事业部重点基金资助项目( KJ-2022-KCZD-01 )
作者简介：程利兴( 1987— )，男，河南永城人，助理研究员，博士，主要从事矿山压力与岩层控制等方面的研究工作。E-mail：chenglixinghpu@163.com
通信作者：高健勋( 1995— )，男，黑龙江人，助理工程师，硕士，主要从事煤炭开采技术等方面的研究工作。E-mail：jxun_gao@chng. com. cn
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