煤礦防突風(fēng)門的動力載荷在突出沖擊波反射超壓載荷作用下 _,防突風(fēng)門和門垛結(jié)構(gòu)材料內(nèi)部的應(yīng)變速率與靜態(tài)載荷作用時相比相差較大。隨著應(yīng)變速率的提高 _,材料的力學(xué)特性將有不同程度的變化。進(jìn)行防突風(fēng)門結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)分析首先要確定載荷^[13] 。
通過煤與瓦斯突出的災(zāi)變損害研究可知 _,由于突出產(chǎn)生沖擊波的影響因素較多 _,再加上防突風(fēng)門以及門垛幾何形狀和材料的不均衡。為了研究防突風(fēng)門在沖擊波反射超壓得載荷作用下的動力學(xué)響應(yīng)必須對其進(jìn)行簡化處理。簡化模型即能在一定程度上反映載荷的真實特征 _,同時在工程中又易于應(yīng)用 _, 綜合考慮提出近似載荷曲線模型為
p( t) = a ·tⁿ + b ·t^{n- 1} + ?+ c ·t + d , (9) 其中 : p( t) 為 t 時刻作用在防突風(fēng)門上的反射超壓p ; a, b, c, d 為常數(shù)。

根據(jù)煤科總院重慶分院防突風(fēng)門工業(yè)模擬試驗資料 ,爆炸產(chǎn)生的爆炸沖擊波波速從 227 m/ s 遞增到 850 m/ s 以上。爆炸沖擊波作用在門上的超壓也隨之增大 ,由 0. 059 MPa 逐步增大到 0. 765 MPa。每次試驗結(jié)束后均對 FM 反向防突風(fēng)門及門垛進(jìn)行詳細(xì)觀測 ,在起爆室充 100 m³ 的瓦斯 ,其濃度配到 8. 20 %時 ,反向防突風(fēng)門和門垛未發(fā)生任何變形破壞 ,完好無損。當(dāng)在起爆室充 100 m³ 的瓦斯 ,其濃度配到 9. 16 %時 ,下鉸頁座與風(fēng)筒和門垛毛料石結(jié)合處發(fā)生微小裂縫。門垛通道路面上的水溝蓋板有十余塊發(fā)生錯動。反向防突風(fēng)門和門垛的其他部位均未發(fā)生任何變形。堆放在風(fēng)道口的柔性風(fēng)筒也未產(chǎn)生位移和破壞 ,風(fēng)道內(nèi)防逆流裝置完好。在起爆室充 100 m³ 的瓦斯 ,其濃度配到 9. 48 %時 ,起爆后測得沖擊波波速大于 960 m/ s ,作用在反向防突風(fēng)門上的載荷為 0. 909 MPa。經(jīng)觀測發(fā)現(xiàn)門垛下鉸頁座從墻內(nèi)拉出 ,風(fēng)道后端的料石被沖垮 ,橫梁懸吊。門垛風(fēng)道右側(cè)的前端上巷道產(chǎn)生約 40 mm 的位移痕跡 ,左側(cè)和門垛后端未見位移痕跡。防逆流裝置鐵風(fēng)筒受壓變形。反向防突風(fēng)門的第二拉板筋與門邊框焊縫出現(xiàn) 50 mm 長的裂紋 ,門拱邊框的懸臂端發(fā)生彎曲變形 ,其最大撓度為 3 mm ,其它部分完好^[14] 。將其中第 4 次試驗的 17 測試孔的反射超壓
數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(表 1) ,求出近似的方程。表1　第4次試驗第17測試孔防突風(fēng)門反射超壓原始數(shù)據(jù)時間/ ms 壓力/ kPa 時間/ ms 壓力/ kPa
582 62. 06 680 254. 80
590 78. 30 690 182. 90
600 65. 33 700 156. 80
610 68. 60 710 189. 47
620 58. 80 720 130. 67
630 78. 30 730 123. 13
640 103. 53 740 117. 60
650 91. 47 750 52. 27
660 137. 20 760 78. 30 670 535. 73 770 117. 55 近似載荷曲線模型為
p = - 1. 551 5 ×10^{- 9} ×t⁶ + 6. 315 5 ×10^{- 6} × t⁵ - 0. 106 9 ×t⁴ + 9. 617 9 ×t³ - 4. 857 4 ×
10³ ×t² + 1. 305 1 ×10⁶ ×t - 1. 457 3 ×10⁸ 。