深井冲击载荷下液压支架底板比压分布特性

液压支架的自移性能是保障工作面安全高效生产、提升工作面智能化开采水平的重要因素,而影响液压支架自移性能的关键因素之一即为其底板比压分布特性。为研究冲击载荷作用下深井开采液压支架的底板比压分布特性,首先基于多体动力学分析软件ADAMS建立了液压支架整架的刚柔耦合数值分析模型,其中顶板与底座定义为刚性体,顶梁、掩护梁、四连杆结构处理为柔性体,立柱及平衡千斤顶采用弹簧阻尼系统等效替换。通过在液压支架顶梁上方不同位置分别施加冲击动载,获取了液压支架在不同冲击工况下底座柱窝和前后连杆铰接点处的冲击载荷响应谱。随后基于LS-DYNA软件建立了液压支架底座-底板柔性体数值分析模型,通过将获取的各工况下支架载荷响应谱分别输入底座-底板柔性体分析模型,研究了深井开采液压支架在不同冲击工况下的底板比压分布规律。结果表明,在各冲击工况下液压支架的底板比压均未呈现线性分布形态,而是呈前端沉陷-中部压入-后端翘曲的“V”型分布,其中比压峰值点分布于柱窝附近,且虽然作用于液压支架的冲击载荷形式不一,但在满载失稳条件下支架底板比压危险区域均出现在底座前半部分;冲击载荷出现前后并未改变底板比压的分布特征,但会促使支架各铰接点力响应及底板比压瞬时峰值升高,从而恶化液压支架-底板的耦合状态,不利于工作面底板维护及移架操作,因而深井开采液压支架更应注重其底座结构的设计优化,以降低支架前端比压分布,提升支架的支护稳定性及自移性能。     

加长顶梁对过渡液压支架技术参数的影响

在综采工作面中,过渡液压支架布置于刮板输送机的机头与机尾处,由于机头与机尾处的设备较多,通常要求过渡架滞后于中间架布置,而在工作阻力与调高范围等技术参数上又基本等同于中间架,所以过渡架大多采用中间架加长顶梁的形式,由于顶梁的加长,会使部分技术参数及受力状况产生一些变化,通过分析与计算将过渡架与中间架进行对比。     

大倾角综放工作面液压支架选型研究

通过底板比压测试,得出了义络公司34061工作面底板允许比压并对底板进行分类;分别利用拱—拱组合力学模型、椭球体放矿理论和岩石自重法计算支架工作阻力;根据工作面的围岩条件对液压支架主要结构应具备的特点进行分析,得出架型、底座、顶梁以及配置防倒防滑装置的具体要求;在对综放液压支架对比分析的基础上,选取适应地质条件的综放液压支架,实践表明:ZF5500/16/28型液压支架能满足义烙公司综放开采的需要。     

摩擦力对液压支架的影响

就摩擦力对液压支架的影响进行了分析 ,认为液压支架的支承力与顶板对顶梁的摩擦力方向并无关系 ,液压支架的支承力由于该摩擦力的存在而提高 ;摩擦力方向对液压支架的稳定性、顶板的管理及支架对底板间的比压有影响。     

ZY6800/21/43D型液压支架的研究与应用

根据锦瑞矿煤层的地质条件,确定液压支架的工作阻力、高度等参数,介绍了ZY6800/21/43D掩护式液压支架的结构组成、适用范围和技术参数等,对顶梁、掩护梁、底座等结构进行阐述,尤其是对过渡架顶梁侧翻板结构进行了特殊介绍。     

液压支架常用抬底机构设计与分析

液压支架根据架型结构及围岩关系可分为掩护式、支撑式和支撑掩护式等多种[1],随着综采技术的发展,掩护式液压支架配合电液控技术已成为未来的发展趋势,且得到了行业内的普遍认同。掩护式液压支架因其结构特性,底座对底板比压呈倒三角,因而前端最大,在松软或砂质的泥岩底板移架中,底座前端易扎底,导致移架困难,影响回采效率。     

集中控制型悬移顶梁液压支架的研究与应用

集中控制型悬移顶梁液压支架继承了悬移顶梁液压支架的优点,克服了其不适应软底板、机采工作面的缺点,是一种理想的换代产品。介绍了集中控制型悬移顶梁液压支架的结构特点、设计思路和液压系统原理。     

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。     

嵩山矿“三软”不稳定厚煤层综放工作面液压支架选型

液压支架是实现煤炭高产高效的关键设备,它的合理选型是综合机械化采煤工艺成功的重要保证。为了选择适合嵩山矿三软不稳定厚煤层工作面的液压支架,从液压支架架型、顶梁结构、支护强度、侧护结构、底座结构以及护帮结构进行分析,并根据实测矿压数据分析了液压支架的适应性。     

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。     

某煤矿中厚煤层液压支架设计选型

液压支架的设计选型是煤矿工作面综采设备选型和配套的核心,利用数值模拟分析方法和浅埋深顶板结构理论计算方法确定了液压支架的支护强度,根据煤层厚度和煤层结构确定了支架的架型、支架高度和底板等必要技术参数,对实际生产具有一定的指导意义。     

大工作阻力放顶煤液压支架结构改进设计

为解决某矿使用的放顶煤液压支架出现支架压死、后立柱爆缸、结构件开裂等问题,通过地质条件分析,探究适应此类地质条件的液压支架改进方法,在此基础上,将现用液压支架架型由ZF15000/26/42改进为ZF21000/25/45D,并对支架整体结构进行针对性优化,以矿压监测数据为边界条件,对整架进行有限元分析。经样机研制及批量工业性试验,结果表明该支架架型布局及局部结构适应此类地质条件的综放开采,丰富了具备此类地质条件的综放开采液压支架应用案例。     

KDB3000-10A型底板比压仪的研制及使用

单体液压支柱通过柱头承受顶板载荷,同时通过底座将载荷传送到工作面底板。底座对底板的接触正压力简称为接触比压,如果接触比压大于底板的抗压强度(即底板比压),就会造成单体支柱钻底让底,导致顶板维护不良,直接顶发生离层,容易造成冒顶事故。因此,加强对底板比压的测试工作以确定合理的支护密度,研制和使用底板比压仪显得尤其重要。     

液压支架抬底机构的创新性设计

分析了现在煤矿常用的液压支架抬底机构,设计了一种新型的液压支架抬底机构,该抬底机构安装在支架底座前端,其结构简单,可靠性、安全性高,能有效地提高生产效率。     

回采巷道采动期间底鼓治理方法

为解决采动期间回采巷道底鼓治理难题,在受动压影响的回采巷道底板上由纵向槽钢梁、横向槽钢梁构成的支柱底梁结构,并安装单体液压支柱,将顶板的压力通过单体液压支柱传递到底板,同时利用单体液压支柱本身所具有的高支护阻力,以达到控制底鼓的目的。该方法支护强度高、操作简便、对生产影响很小,是一种有效的采动期间巷道底鼓治理方法。     

液压支架辅助分析与设计

介绍了一种液压支架辅助分析与设计方法,并应用VB语言编写了液压支架辅助设计程序,可进行四连杆机构的优化设计和液压支架框架结构的运动学、动力学等特性的分析计算,得出四连杆机构的最优解和液压支架的详细特征参数。在液压支架设计中为设计者提供必要的参考依据,提高设计效率,缩短设计周期。     

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。     

矿用液压支架结构件高强度材料的选择及应用

介绍了目前我国矿用液压支架结构件使用的材料 ,着重对液压支架高强度材料的性能、特点进行分析 ,并通过了生产试验、制造工艺进行了验证 ,减轻了重量 ,降低了成本 ,提高了可靠性。     

锚网喷、钢带、锚索联合支护在装架站施工中的应用

中泰公司北井底装架站特点是断面大、服务年限长,为了保证其能长期为液压支架安装服务,为此采用锚网喷、W钢带、锚索联合支护。采用联合支护有效的控制了围岩,取得良好的效果。