【能源人都在看|邱鹏奇：冲击动载作用下加锚岩体抗冲时效试验研究【能源人都在看

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创新点
（1）通过不同加锚岩石冲击破坏实验，从时空角度阐释了动载应力波作用下锚固岩石的损伤破坏演化过程，并将其划分为“协同变形阶段”、“不协同变形阶段”和“失效阶段” 。
（2）结合锚杆与岩石动态应变演化特征及锚固界面滑移破坏形态，揭示了加锚岩石在特定时段内抵抗冲击动载发挥的效用，提出了抗冲时效的概念。
【【能源人都在看|邱鹏奇：冲击动载作用下加锚岩体抗冲时效试验研究】冲击动载作用下加锚岩体抗冲时效试验研究
作者：邱鹏奇1,2 ，宁建国1,2 ，王俊1,2 ，杨尚1,2 ，胡善超1,2 ，谭云亮1,2,3 ，韦欣4 ，闫顺尚4
单位：1.山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地；2.山东科技大学能源与矿业工程学院；3.山东科技大学矿业工程国家级实验教学示范中心；4.山东省煤田地质局第五勘探队
背景
时效是指作用物体在一定时期内能够产生的效用，该效用可使作用物体在特定时期内保持一定属性而不受外界环境的干扰。锚杆支护是维护煤矿巷道及硐室围岩稳定常用的方法之一。深部巷道锚固围岩在高应力、强扰动环境下易发生变形失稳，其失稳破坏过程实质上是锚杆锚固效用丧失，锚固岩体从连续到非连续，从弹塑性小变形到结构性大变形的过程。尽管该过程中动载应力波作用于锚固围岩的时间极短，但在一定时间内锚固围岩仍然发挥了抵抗动载冲击的效用，本文称之为抗冲时效（英文简称：EPRD）。深入研究冲击动载作用下锚固围岩的时效作用对于更好的理解和控制受动载影响的深部巷道围岩稳定以及保证煤矿安全生产具有重要意义。
目前，已有不少研究人员对冲击动载作用下锚杆锚固界面的剪切破坏进行了研究，但对动载作用时锚杆的有效作用时长鲜有深入分析。动载应力波的传递是与时间相关的波函数，其作用于锚固围岩需要一个时间过程。在这个过程当中，锚固围岩是在哪个时段中有效抵抗动载应力波，又是如何降低动载应力波对围岩变形的影响，目前尚鲜有人做出解释。
摘要
冲击动载作用下巷道围岩锚固承载结构的破坏是深部煤炭资源开采的突出问题，深入研究动载作用下锚固围岩的抗冲机制具有重要意义。采用分离式霍普金森压杆研究了冲击动载作用下无锚、端锚、全锚和全锚＋柔性锚杆4种锚固岩石试件的冲击破坏响应，获得了不同锚固岩石动态应力应变曲线，分析了锚固方式对加锚岩石试件动态裂纹扩展发育的影响，通过对比锚固岩石冲击破坏过程中锚杆与岩石的动态应变演化特征，结合锚固界面滑移破坏形态，提出了锚固岩石抗冲时效的概念，并以锚杆与岩体两者协同变形为原则提出冲击动载作用下保障锚固围岩稳定的合理建议。研究结果表明：
①冲击动载作用下锚固岩石应力应变曲线呈“闭口型” ，锚固岩石动态强度与应变峰值的排序为：无锚岩石＜端锚岩石＜全锚岩石＜全锚＋柔性锚杆岩石。
②冲击动载作用下锚杆与岩石之间的变形可分为“协同变形阶段”、“不协同变形阶段”和“失效阶段” ，其中锚固岩石在前两个阶段抵抗动载冲击的作用为“抗冲时效” 。