基于灰色理论的水泥路面拉杆传荷能力有限元分析

计算了水泥路面拉杆周围不同初始松动量条件下的拉杆应力传导率及变形传导率,采用灰色关联理论对影响传荷性能的松动量因素进行分析,得到其对拉杆传荷能力的影响程度。主要结论:相同工况下,应力传导率较变形传导率低20%～30%,随工况变化,两种传导率变化较为符合;松动长度每增加2 cm,传导率降低约10%,应力传导率随松动厚度增加而降低,0.3 mm处出现拐点,传导率渐趋稳定;松动长度与传导率的关联系数为松动厚度与传导率的关联系数的1.2倍,松动长度对拉杆传荷能力影响大于松动厚度对拉杆传荷能力影响;应力传导率与变形传导率呈线性相关性,可用变形传导率反算应力传导率,用以评价拉杆实际传荷能力。

考虑顶底板夹持作用的冲击地压孕灾机制试验研究

冲击地压的孕育和发生除应当具有足够能量源之外,能量的有效积聚同样至关重要。通过设计位移控制的夹持试验还原顶底板对煤层的约束作用,结果表明:岩石试块在轴向压力的作用下存在对于煤试块的闭锁作用,具体表现为加载端与中部监测点的位移不同步,该机制能够形成有效的能量积聚。同时,加载过程中煤试块局部位置表现出类似于纵波的变形传导现象,而较大轴压下出现的应力突然调整即为该现象的剧烈表现形式。研究指出,顶底板对于煤层的闭锁作用及煤层自身的变形传导对冲击地压的形成具有促进作用,现场实践表明,在近顶底板位置实施配合表面活性剂的高压注水,能够有效弱化接触面摩擦因数,实现煤壁深处变形能的可控释放,降低冲击危险性。