综采工作面推移动力学模型与仿真分析

综采工作面自动调直控制策略亟需通过试验验证，为克服煤矿现场开展试验的复杂性和煤层截割不可重复的问题，提出了可模拟综采工作面推移过程的数学模型。综合考虑煤层倾角、综采装备结构尺寸与运行参数、落煤阻力以及顶底板作用力等因素建立了液压支架推溜移架力学模型。根据容腔节点法，建立了定量泵、电液换向阀、液控单向阀、溢流阀、液压缸等液压元件的数学模型，形成了液压支架推移液压系统模型。联合推溜移架力学模型、推移液压系统模型建立了综采工作面机液耦合仿真模型。仿真实验表明：由于推溜负载随推移距离的增加而逐渐增大，推溜负载的差异造成推移液压缸动作不同步，进而导致刮板输送机产生直线度误差。随截割循环次数的增加，误差的积累致使刮板输送机直线度误差逐渐增大。异常负载降低移架的同步性，导致液压支架出现对齐误差。综采工作面推移动力学模型为综采工作面推移控制策略验证和模拟实验提供了理论基础和测试平台。