四柱放顶煤液压支架支护能力技术研究

煤矿广泛采用铰接顶梁结构的四柱放顶煤液压支架,存在的问题是前梁端部支撑能力小,顶梁结构复杂,封闭性差,支架前部容易出现片帮、冒顶。采用整体顶梁结构的四柱放顶煤液压支架,顶梁前端的支撑力大,可有效防止煤壁片帮、冒顶,但该架型支架前、后柱受力不均带来的问题比较突出,严重时造成工作面支架压死。理论研究和实际应用表明,要针对煤层开采条件进行个性化设备选型和液压支架优化设计,选用整体顶梁结构的四柱放顶煤液压支架,建议其额定工作阻力估算值应比普通铰接顶梁放顶煤支架提高约1.4~1.6倍。     

适用于小罐笼运输的液压支架顶梁结构及其优化设计

为解决工作阻力在13 000 kN以上液压支架顶梁无法满足小罐笼运输要求问题,通过液压支架整体受力分析,从满足液压支架适应性角度,将顶梁结构分为插楔子形顶梁结构及铰接顶梁结构,对插楔子形顶梁的联接箱强度及数量、铰接轴规格等进行改进及优化设计,通过液压支架整架及顶梁整体有限元分析验证,表明插楔子形顶梁可以满足液压支架井下的使用要求,为利用罐笼运输设备的矿井由于无法适用于目前为提高产能而配套的大功率、大尺寸设备的罐笼运输问题提供了一种解决方法。     

铰接间隙对液压支架运行姿态的影响

通过分析铰接间隙对四连杆机构运行状态的影响,计算得出考虑各结构件间铰接间隙时液压支架的横向偏摆量,采用二状态模型,基于动力学软件Adams分析考虑间隙时支架顶梁前端的轨迹曲线,为该类问题的进一步研究提供参考。     

综采工作面新型超前支架研究与应用

针对单体液压支柱配合金属铰接顶梁进行超前支护的局限性,在借鉴综采工作面所用液压支架的基础上,提出了采用超前支架代替单体液压支柱和金属铰接顶梁进行超前支护。     

大采高液压支架掩护梁失效模型建立及对策研究

为提高液压支架使用可靠性,分析了ZY21000/38.5/83D型液压支架在煤矿井下的实际使用情况,对液压支架掩护梁常规模型进行了模拟仿真分析论证;垮落的顶板压在顶梁后端与掩护梁铰接位置且顶梁前端未接顶,液压支架达到顶梁与掩护梁机械限位位置,此时顶梁和掩护梁几乎处于一条直线呈高射炮状态时,在顶板周期来压作用下会对掩护梁结构造成损坏。据此提出了造成掩护梁失效的杠杆效应模型,并对该模型进行仿真模拟分析,得出了掩护梁在该杠杆效应模型下极易失效的结论。煤矿生产作业应避免液压支架尤其是大采高支架在该杠杆效应模型姿态下使用,最后提出了避免液压支架掩护梁发生失效的防范措施。     

掩护式液压支架顶梁掩护梁铰接点结构优化分析

针对液压支架顶梁与掩护梁铰接点处的漏矸问题进行分析,对比目前常用结构,通过对其铰接处漏矸问题的有效解决,说明此优化结构的特点。用ANSYS有限元和液压支架设计软件进行铰接处结构的受力分析,保证了局部结构和整体结构的强度,为支架结构设计提供参考价值。     

ZZ6000/17/37A型液压支架的研制

介绍了ZZ6000/17/37A型四柱支撑掩护式液压支架结构特点,论述了楔形结构顶梁具有整体顶梁和铰接顶梁的功能及作用。同时阐述了大流量快速移架系统的特点,支架的技术特征及其良好的使用效果。     

一种防滑金属铰接顶梁

提高支架整体抗推能力 ,是工作面防推垮型冒顶的主要手段。文章介绍了一种防滑铰接顶梁 ,从提高铰接顶梁与顶板的接合性和摩擦力的角度 ,来增强支架整体抗推能力 ,并介绍了防滑铰接顶梁的结构和现场应用效果。     

整体下井运输受限条件两柱掩护式液压支架设计

针对景福煤矿具体情况,研制了ZY6800/24/50D型电液控液压支架,重点介绍了通过优化支架四连杆机构,合理选择顶梁形式及其长度,增大铰接前梁前端支顶力和护帮板挑起力矩,结构件减重设计等措施,缩短了支架最小运输长度,减轻了支架重量,使支架不仅能满足整体下井矿井提升要求,还能适应坚硬顶板条件下煤层的开采。     

液压支架顶梁柱窝及立柱铰接处有限元分析

针对液压支架顶梁受压时其柱窝附近易于出现穿顶的现象,以ZY9000/22/45D掩护式液压支架顶梁为例,分析了顶梁柱窝和立柱的接触关系,得到了相同材料球面挤压的最大接触应力计算公式。分别创建了有、无活柱柱头铰接销轴的顶梁模型,经过ANSYS有限元分析,得到了顶梁柱窝及立柱铰接处的应力云图。通过对顶梁不同位置施加静载荷,得出了立柱铰接处受力普遍大于柱窝受力的结论。为液压支架顶梁柱窝的试验分析和强度结构设计提供参考依据。