构造破断带放顶煤支架底座的有限元应力分析及设计应用

某矿3109工作面液压支架在回采中出现扎底、倾斜、底座箱体撕裂等现象,为此建立放顶煤工作面“支架-围岩”力学模型.经对支架底座的有限元应力计算,指出支架底座危险截面位于底座过桥处.从而采取提高底座箱体强度、减小底座底板比压、提高底板刚度等措施,保证了综采放顶煤工作面在围岩破碎带的安全高效开采.     

掩护式支架自移装置的研制及应用

支架为ZF7500/20/38型四柱支撑掩护式,采用四连杆机构,为整体双前连杆、单后连杆,承受顶板的水平分力和侧向力,使立柱不受侧向力。顶梁采用顶梁加铰接前梁、伸缩梁带护帮板结构,并配单侧活动侧护板,底座采用开底式,配备抬底机构,有效地防止底座前端扎底,提高拉架速度。     

薄煤层刨煤机工作面关键设备适应性改造技术研究

根据刨煤机工作面原配套设备在生产中出现的端头支架移架速度慢、基本支架扎底严重、对顶板适应性差、刨煤机断链频繁、刮板输送机重载启动烧电机等诸多问题,分别对液压支架、刨煤机的结构和控制进行了一系列适应性技术改造.     

三软煤层采场围岩控制原则与实践

为解决三软煤层采场开采的顶板破碎、煤壁片帮、支架扎底等围岩控制难题,在对黑沟煤矿围岩物理力学试验与底板比压测试的基础上,采用理论分析、数值模拟、现场实测等研究方法,对该矿三软煤层采场围岩控制技术进行研究,提出了三软煤层采场围岩控制的三原则,即"顶板、煤壁、底板"综合控制原则,并对工作面支架进行了选型设计与设备配套的生产实践。现场实测结果表明,采场支架工作阻力不大,其中92号支架工作阻力超过3 000 k N比例最大,也仅为0.29%,且煤壁片帮深度范围有明显降低,支架无扎底现象,围岩控制效果较好。     

梁北矿“三软”“双突”煤层5m大采高液压支架选型

梁北矿为双突矿井,煤层为典型"三软"煤层(顶软、煤软、底软)。通过对煤层具体分析,采用两柱大采高掩护式液压支架,在液压支架结构上采用伸缩梁和抬底结构,解决了煤壁片帮和支架扎底的难题。     

放顶煤端头液压支架力学模型及底座破断原因分析

放顶煤端头支架一般由前架、中架和后架铰接而成,支架的受力状态复杂,加上底座狭长,容易损坏。为了研究底座损坏的原因,首先建立了放顶煤端头液压支架力学模型,找到后架底座合力及作用点。通过分析,得出支架所受水平力的大小影响后架底座合力作用点的位置和支架的稳定性。研究表明,为了维持平衡,后架底座和中架底座的铰点力是导致底座损坏的原因。该研究为该型端头支架底座的优化设计奠定了基础。     

采动影响综采工作面逆向拆除技术研究

用DZ25型单体支柱生根在待拆支架下一架底座上,上端抵住待拆支架前梁千斤顶耳座或限位方块上,支架顶梁用3#扒架绞车通过滑轮使支架前移,当支架底座全部超过下一架支架底座时,将支架调至与工作面倾斜方向一致。     

基于MATLAB/GUI液压支架底座受力分析

考虑底板为弹性底板,基于弹性地基理论,建立弹性底板上的液压支架底座受力分析模型,采用MATLAB软件的GUI图形界面系统,开发了一套弹性底板上的液压支架底座受力分析程序,通过人机交互界面把支架尺寸参数、材料参数及地基参数输入该系统,实现弹性底板比压计算以及底座弯矩和剪力计算。该系统可以实现不同底板情况下,液压支架底座受力的直观分析,为液压支架底座的优化设计提供依据。     

ZY8700/17/32液压支架底座有限元分析

对液压支架底座合理简化的基础上,通过Pro/E建立了底座的三维模型,利用Ansys对其进行有限元分析,得出了底座两端集中受载与底座承受扭转载荷工况下的应力和位移云图,揭示了液压支架底座的应力和位移的分布规律,为液压支架的设计提供了理论依据。     

基于ABAQUS的液压支架底座尺寸优化设计

针对液压支架的应力集中问题,利用Solid Works软件对液压支架进行三维建模,采用Hyper Mesh软件对液压支架底座进行网格划分,使用ABAQUS软件对底座在各种工况下进行有限元分析和研究,并根据分析结果对底座进行了尺寸优化,结果表明底座的应力和位移有效减小,为高质量液压支架的设计提供了一定的理论参考。     

矿井人车箕斗底架有限元建模关键问题的处理

人车箕斗底架是矿井提升系统的关键部件之一,为获得其结构及功能特性的最优,采用了基于ANSYS的有限元分析方法,而有限元分析的首要条件是有限元模型的正确建立。通过对底架纵横梁的接触模拟、底架板簧支承的模拟以及纵横梁表面均布载荷方向确定这3个关键问题的处理,建立了底架的有限元模型,为后续底架的静力分析、模态分析奠定了基础。     

矿用无底架铰接洒水车罐体的有限元分析

利用有限元分析方法,对矿用无底架铰接洒水车车体的主要结构——罐体进行静态分析和模态分析,得出了罐体的位移分布、应力分布和前5阶自振频率和振型。通过对计算结果的分析,找出了结构不合理的地方,并且提出若干设计准则和建议。     

液压支架内加载试验力分析及直接测力装置研究

液压支架进行内加载试验时，通过在液压支架立柱下腔施加一定压力的工作介质使立柱支撑力达到特定系数的工作阻力，并将该力作为液压支架的试验力。但由于液压支架立柱安装存在一定的角度，且液压支架顶梁与试验台之间存在摩擦力，上述试验力实为液压支架立柱支撑力的分力，因液压支架立柱角度无法精确测量，计算出的试验力与实际值存在较大误差。为解决这一问题，文章通过对二柱掩护式液压支架内加载试验工况进行受力分析，得出试验力与立柱支撑力之间的差值，再设计一套试验力直接测试装置，经过对不同工作阻力液压支架试验力的测试，得出实际试验力应高出目前加载力8%～18%的结论，并解决了液压支架试验力无法准确测试的技术难题。     

工作面超前支架研制与应用分析

基于当前工作面超前支护向具有安全性高、支护强度高、机械化程度高等特点的三高超前支护液压支架发展的趋势,论述了工作面超前支护液压支架在支架尺寸、支护强度、支架移动能力、支架寿命、操作等方面的技术要求,并介绍了超前支护液压支架在现场的实际应用情况,分析了当前已经投入使用的各种超前支护液压支架存在的问题,为其它矿井研制和应用超前支护液压支架提供参考依据。     

垂直重叠巷道安全距离分析研究

针对某矿在巷道掘进过程中需要解决两条垂直重叠巷道的安全距离及巷道支护问题,文章采用理论分析、FLAC3D数值模拟、理论计算和现场实测的方法,确定了两垂直重叠巷道的最小安全错距和支护方案,并通过现场矿压观测验证了支护方案的可行性。研究成果不仅可以为本矿井提供借鉴而且可以为其他类似情况的巷道支护提供参考依据。     

同煤集团四台矿液压支架的优化研究

针对四台矿井下液压支架整体过重、侧护板伸缩不灵敏、易倾倒等问题,本文提出了液压支架的优化方案,通过合理选择架型、完善防倒功能、强化主体构件结构等极大地提升了液压支架工作时的支护稳定性和可靠性,优化后的液压支架已在四台矿得到了广泛的应用,取得了极好的应用效果。     

基于平衡千斤顶受力分析下的两柱综放支架适应性研究

为研究两柱掩护式综放支架在特定地质条件下的适应性,采用现场监测数据对支架合力作用点位置、平衡千斤顶安全阀开启率、放煤前后平衡千斤顶的受力状态及平衡千斤顶对顶梁的水平作用力等进行了分析。结果表明:在该特定地质条件下平衡千斤顶有效地调节和保持了支架的几何位态,合理地调节了支架合力作用点位置;有效地保证了端面顶煤的稳定,从而验证了在该特定地质条件下两柱综放支架的适应性。研究结果对于现场操作及该种架型的改进具有一定的指导意义。     

高强U型钢支架在软岩巷道支护中的应用

平顶山梨园矿宁庄井部分巷道围岩体软弱且具有高应力、大变形、流变等特点。该巷道在原锚网喷支护和可缩性U型钢支架支护方式下变形量大、破坏比较严重,后采用高强U型钢支架支护。经数值模拟和现场工业性试验表明,该支护方式能有效控制围岩体变形,具有良好的支护效果。     

高应力软岩条件下巷道围岩控制技术研究

针对常村煤矿高应力软岩条件下巷道出现变形大、支护难等问题,分析了原支护存在的问题,提出了对顶板加强2个顶角和中部支护、对巷帮加强下帮支护的支护方案,并对巷道支护参数进行了优化。结果表明,优化后的支护参数能有效控制围岩变形。