大采高液压支架的承载特性研究及适用性分析

首先对大采高两柱式液压支架的整体结构特点和受力状况进行了分析,研究在不同受力条件下大采高两柱式液压支架的承载特性,并对大采高两柱式液压支架的适用范围进行了分析。结果表明大采高两柱式液压支架的承载能力受平衡千斤顶工作范围的影响,主要将有效承载能力限定在顶梁的柱窝区,通过加大平衡千斤顶及立式液压支柱的阻力能够提升液压支架的承载能力,大采高两柱式液压支架因采用平衡千斤顶结构,因此可以方便地调整改变巷道顶部作用在支架顶板上的冲击载荷的位置,能灵活地适应一般综放工作面高效、安全的支护要求。     

四柱液压支架结构优化设计应用研究

在对固体充填采矿技术中四柱液压支架的主要类型、基本结构特性及现场应用进行总结分析的基础上,提出了四柱液压支架优化设计的基本原则,并给出了四杆连杆机构等关键结构部件的优化设计方法.进一步阐述了通过改变上杆铰接位置来优化四杆机构,通过加长或缩短顶盖来优化顶盖比的方法;并通过改变捣实结构的长度、铰接位置以及四柱刮板输送机的悬挂高度来实现捣实结构的优化.在此基础上,建立了四柱式液压支架的优化设计过程.实例表明,通过优化四杆机构,充填体的水平顶板间隙、垂直水平间隙、捣固角和捣固头间隙等性能得到了明显改善.根据本工作提出的优化设计方法,确定了顶盖长度,夯实了结构.     

西铭矿42008薄煤层工作面顶板控制技术研究

针对西铭矿42008薄煤层工作面顶板控制问题,通过工程经验选定了排头支架为ZZ4000/1.3/2.5型液压支架、中间支架为ZZ4000/1.0/2.1型液压支架,机头、机尾端头顶板补强支护采用DW25-300/100型、DW28-250/100型单体柱,并对液压支架和单体柱的实际工作能力进行了验算。通过对现场支架进行监测,表明液压支架工作阻力未超过额定阻力,可以保证工作面的安全回采。     

西铭矿48708工作面顶板控制技术研究

针对西铭矿48708工作面顶板控制问题,选定了工作面液压支架型号为ZY8000/25/50型支撑掩护式液压支架;采用ZTC40000/25/45型超前支护液压支架进行两巷超前维护,采用端头加打戴帽单体点柱进行加强支护。并对液压支架和单体柱的实际工作能力进行了验算,结果显示可以满足生产条件,同时,现场支架监测数据显示液压支架工作阻力未超过额定阻力,可以保证工作面的安全回采。     

虎龙沟煤矿放顶煤液压支架稳定性研究

为了解决放顶煤液压支架在特殊地质条件下出现结构件开裂和支架压死等问题,以虎龙沟煤矿81505工作面为工程背景,针对该工作面特殊的地质条件和煤岩体特性,分析影响放顶煤液压支架不稳定的主要因素,对ZF13000/25/38D型低位放顶煤液压支架的稳定性展开研究。结果表明:通过对支架顶梁柱窝焊接新结构、合理增加前柱的工作阻力和改变四连体结构的运动轨迹等方面的优化改进,可以有效解决顶煤难冒落、大块煤多、支架受冲击力大等关键技术难题,从而提高支架的稳定性,并为类似地质条件的煤矿企业提供参考和借鉴价值。     

ZY12000/28/63D型液压支架柱窝结构的优化

利用有限元分析的方法和理论,将不同结构的薄、厚柱窝对顶梁变形和应力的影响做对比分析,探讨适合大采高、大阻力液压支架的最佳柱窝结构。依据液压支架试验标准GB 25974.1—2010《煤矿用液压支架第一部分:通用技术条件》,选取了大采高液压支架柱窝受力最恶劣的工况———扭转工况进行有限元分析。通过对不同柱窝结构应力的分析及对比,找到了一种更适合大采高液压支架的柱窝结构,同时为改进柱窝结构的强度设计、提高柱窝的力学性能提供了依据和路线。     

基于ANSYS Workbench充填液压支架三铰点结构有限元分析

三铰点结构是四柱充填液压支架的核心结构,其受力情况复杂,直接影响四柱充填液压支架的工作性能。文中针对四柱充填液压支架ZC 6700/18/34,利用Solid W orks2010建立三维参数化模型,在对其合理简化的基础上,利用有限元分析软件A N SY S W orkbench14.5进行有限元受力分析。根据分析结果,优化三铰点结构设计方案,提高四柱充填液压支架的整机性能,为四柱充填液压支架的设计提供参考依据。     

大采高液压支架支护稳定性分析

通过对大采高工作面在发生断裂的最恶劣工况下液压支架立柱所受冲击的分析,分别对两柱掩护式液压支架和四柱支撑掩护式液压支架支架在不同相同工况下的支护稳定性和受力情况进行了对比验证,结果表明,在大采高工作面采用两柱掩护式液压支架,不但可以满足大采高支护要求而且经济,效率优于四柱支撑掩护式液压支架。     

两柱掩护式液压支架机构运动学分析

两柱掩护式液压支架是由各梁体、前后连架杆和液压油缸等构件组成的多自由度多杆机构,在液压的驱动下完成支顶、护帮、移架等动作,在煤矿开采中起到重要作用。根据两柱掩护式液压支架的结构及工作特点,推导出支架高度、梁端距、立柱长度和平衡油缸长度与后连架杆位姿角及掩护梁背角之间的几何关系及计算式,基于拉格朗日方法建立了两柱掩护式液压支架运动微分方程,对ZY17300/32/70型两柱掩护式液压支架进行了求解分析,得出了支架在升降架过程中后连架杆位姿角与掩护梁背角的角位移及角速度关系、支架高度的变化规律、以及顶梁的运动速度和加速度变化特性。     

ZZ8500/25/50型大采高工作面液压支架的设计与应用

为设计出适用于某矿10号煤层厚度大、直接顶薄、基本顶坚硬、底板不平整等地质赋存条件的工作面液压支架,通过确定液压支架的伸缩范围及支护阻力,选择支架各构件类型,设计研制出ZZ8500/25/50型四柱支撑掩护式液压支架。