6500kN静动复合加载液压冲击试验机

冲击地压是煤矿开采过程中的一种严重动力灾害。冲击地压发生时，存储在煤岩体中的巨大弹性变形能瞬时释放，对井下支护系统产生剧烈的冲击作用。现有高强度巷道液压支架虽然可以提供较高的静载支撑力，但在瞬时高能量冲击作用下，安装在液压支架立柱上的安全阀无法及时打开泄压，导致支架立柱内液体压力急剧升高，造成液压立柱发生弯曲、胀缸、缸体破裂等事故，巷道大面积垮塌，造成重大安全事故。在“刚柔耦合快速吸能让位防冲”支护理论指导下研发的高抗-快让防冲吸能支架是实现冲击地压防治的有效装备。此种防冲吸能支架可高效快速吸收冲击地压发生初期的大能量高速冲击能量，实现动载下对围岩的有效控制，从而较好的保证围岩与支护系统的完整性。

现有各类液压支架测试系统均无法实现冲击地压工况下的大冲力、高速率静动复合加载特性下的防冲吸能支架动力学性能测试工作。而对防冲吸能支架模拟冲击发生时的真实动力学测试是研发新型防冲吸能支护装备的关键环节。鉴于此，课题组提出了一种基于液压蓄能及快放原理，面向冲击地压矿井防冲吸能支架动力学性能测试的6500kN静-动复合加载液压冲击试验机的设计思路。对其核心技术难点-超大流量高压快速开关阀展开技术攻关，创新性的提出一种新型结构形式，成功解决了该技术瓶颈。该液压支架测试系统可实现静载力和冲击力1000-6500kN无级可调、静-动载启动时间小于25ms、冲击速度大于8m/s、开关阀开启时间小于25ms、动载加载加速度大于32g等优异技术性能参数，可完成静态加载、动态冲击加载和静-动复合三种加载功能，并实现应力、应变、冲击力、位移等防冲吸能支架动力学参数的同步高速采集。

基于该套复合加载液压冲击试验系统，进行了一系列高抗防冲吸能支架的动态性能测试工作，发现带有吸能器的高抗防冲液压支架，在具有很高静态承载能力的同时，冲击载荷来临时，吸能器响应迅速，支架可迅速缓冲让压，可有效实现冲击地压动力工况的反演与模拟测试。6500kN静动复合加载液压冲击试验机的研发成功，将对我国冲击地压矿井吸能防冲支护装备的研发提供有力试验手段。