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。     

基于Workbench的液压支架掩护梁结构强度分析

矿用液压支架作为煤矿开采中的重要设备,其机械部分结构大多采用大型钢板焊接而成,在长期使用过程中,容易出现结构变形或开裂的疲劳失效现象.针对此类问题,以ZY12000/28/64液压支架掩护梁为研究对象,采用ANSYS Workbench软件,对液压支架掩护梁结构进行优化研究.理论分析结果显示:优化后的掩护梁具有更高的结...     

液压支架掩护梁结构优化

近年来低位放顶煤液压支架尾梁千斤顶逐渐采用倒装结构,尾梁千斤顶活塞杆联接在掩护梁上。以ZF7800/18/35型液压支架掩护梁联接倒装尾梁千斤顶结构为切入点,分析掩护梁损坏的内在原因,经过ANSYS软件分析及理论计算,提出掩护梁结构改进的方向。通过对改进前后掩护梁结构的对比,找到掩护梁结构改进措施。改进后的掩护梁结构使用更可靠,更安全。     

ZY7600/24/50型掩护式液压支架损坏情况分析

对ZY7600/24/50型掩护式液压支架在恒源公司五沟煤矿使用中出现的顶柱梁帽开焊、掩护梁开焊断裂的原因进行分析,为设计制造液压支架和在恶劣工况下使用支架提供实践依据,更好地服务矿井安全生产。     

综采工作面更换液压支架掩护梁技术的应用

通过对小纪汗煤矿11213综采工作面84号液压支架掩护梁的更换,总结出了综采工作面更换液压支架掩护梁的安全技术措施,对解决综采工作面液压支架掩护梁损坏具有一定的参考价值。     

ZY6400/21/45型液压支架掩护梁的强度分析及优化

掩护梁是二柱掩护式液压支架在实际使用时最易损坏的重要部件。依据GB25974.1—2010《煤矿用液压支架第一部分:通用技术条件》,选取了液压支架掩护梁受力最恶劣的扭转工况进行有限元分析,对不同结构的掩护梁的应力分析及对比表明,优化后的掩护梁最大应力值减少了11%,为改进掩护梁结构,提高掩护梁的力学性能提供了依据。     

液压支架掩护梁常见焊接缺陷及预防措施

介绍了S690Q高强度结构钢液压支架掩护梁生产中常见的焊接缺陷,从焊接参数和质量控制等方面对产生原因进行了分析,并制定了相应的焊接工艺,在液压支架掩护梁的生产中取得了不错的效果。     

液压支架的力学分析

介绍液压支架在我国综合机械化采煤中的应用,以及两柱掩护式液压支架顶梁、掩护梁与底座的设计结构,并对各结构件进行了受力分析,分析结果对液压支架的设计和性能评估具有参考价值。     

基于疲劳寿命约束的掩护梁可靠性优化设计

将优化设计方法与基于可靠性基本理论的疲劳寿命模型相结合,根据液压支架国家标准中对疲劳寿命的具体规定,利用有限元的分析方法对二柱掩护式液压支架的掩护梁进行可靠性优化,并根据优化结果对各设计变量的敏感性进行分析,得到各设计变量对掩护梁的疲劳强度影响以及对支架掩护梁重量的影响情况,更加准确有效地提高掩护梁的疲劳寿命并改善掩护梁的受力。通过优化分析,在满足掩护梁可靠性的基础上有效地减轻了掩护梁重量。基于疲劳寿命约束的设计思路,为液压支架的优化设计提供了新的参考方法。     

扭转工况支撑掩护式液压支架掩护梁力学性能分析

根据液压支架强度加载方法,建立了四柱式支撑掩护式液压支架的空间力学模型,对支撑掩护式液压支架顶梁扭转工况进行受力分析,得出掩护梁各个铰点处的支反力;基于Abaqus有限元计算软件,结合zz5000液压支架,对扭转工况下支撑掩护式支架掩护梁进行分析,得出,此支架掩护梁在扭转工况下强度不满足要求。研究方法可为液压支架设计及研究提供参考。     

冲击载荷作用下液压支架的力传递分析

为研究冲击载荷作用下液压支架的力传递特性,利用ADAMS仿真软件建立了液压支架的多体动力学模型。模型中将液压支架的立柱液压缸、平衡液压缸、顶梁、前连杆、后连杆以及掩护梁等效为弹性体,用预载荷模拟正常工作条件下的静载荷,用阶跃载荷模拟基本顶断裂或垮塌时对支架的冲击力。基于此数值仿真模型,计算分析了冲击载荷作用于顶梁不同位置时液压支架各铰接点的力传递系数和各铰接点力对冲击载荷作用位置的敏感度。结果表明：冲击载荷作用位置对液压支架各铰接点力传递特性的影响不同,各铰接点对冲击载荷作用位置的敏感度也不相同。这些计算结果对于液压支架的自适应控制和等强度设计具有重要意义。     

两柱掩护式液压支架中平衡千斤顶的应用与保护

通过对两柱掩护式液压支架平衡千斤顶作用及失效原因的分析,总结了国内外近年来比较先进的平衡千斤顶保护措施,指出了在两柱掩护式液压支架的设计过程中,同时采取一种或几种平衡千斤顶保护措施将是未来的发展趋势。     

可旋转顶梁液压支架设计及应用

针对现阶段矿区环境复杂多变、煤层顶板常常出现不平整现象,设计了一种可旋转顶梁液压支架,通过旋转体将顶梁与掩护梁联接,实现顶梁的多方向旋转。经过实际应用,该支架能够适应煤层顶板的多方向倾斜,在煤层开采过程中具有较高的适应性和使用价值。     

坚硬顶板综采工作面支架选型及应用分析

针对神农煤业15号煤层赋存地质条件,结合矿井设计采煤方法,根据"传递岩梁"理论,对工作面液压支架支护强度、工作阻力以及支架高度进行了分析,确定了工作面采用ZZ8000/23/47型四柱支撑掩护式液压支架可满足安全生产。矿压观测表明,工作面液压支架额定工作面阻力具有一定的富余量,取得了良好的支护效果。     

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。     

固体充填采煤超大跨度开切眼成巷及支架安装技术

为解决固体充填采煤超大跨度开切眼围岩稳定控制难题,基于充填采煤液压支架的结构特点,提出支架整体安装一次成巷法、后顶梁滞后安装一次成巷法和降低后顶梁安装二次扩面法3种不同的开切眼成巷方法。通过综合分析支架安装工艺、大断面顶板悬露时间及围岩控制等因素,得出了降低后顶梁安装二次扩面法更有利于围岩稳定的结论。以河南某矿10.2 m长充填采煤液压支架为例,采用降低后顶梁安装二次扩面法的开切眼成巷工艺,设计了总跨度8.7 m、长度100 m的开切眼,采取高预紧力锚杆锚索和二次扩面段单体液压支柱加强支护的围岩控制方案,利用数值模拟对开切眼围岩变形量和塑性区破坏深度进行分析,确定初次导硐跨度及二次扩面长度分别为5 m和12 m。工业试验及现场实测表明,对于固体充填采煤超大跨度开切眼采用降低后顶梁安装二次扩面法,可以有效的控制超大跨度开切眼变形,确保充填采煤工作面的快速安装,达到了预期的效果。     

综采工作面液压支架掩护梁更换技术实践

针对杨柳煤矿10414工作面液压支架掩护梁损坏情况,分析了支架掩护梁发生开焊、断裂等现象的影响因素,通过对整体换架、导硐抽架和滞后抽架3个换架方案进行比较,确定了采用滞后抽架快速更换液压支架掩护梁等大型部件,明确了换架的技术方案,详细介绍了采场准备情况、顶板支护铺网要求、推进要求和掩护梁支架更换过程。通过实践表明,此综采工作面换架方案可实现快速、安全、经济的液压支架掩护梁更换。     

ZFG10000型液压支架底座不同工况下结构强度研究

由于井下环境的恶劣性,液压支架底座在使用中经常会出现的结构变形或局部开裂失效现象,这对液压支架的支撑性能造成了重要影响。为此,以ZFG10000/23/37型矿用液压支架为分析对象,开展了底座在不同工况条件下的结构变形规律研究,找到了底座横梁及立柱为薄弱部位,由此提出了提升底座结构强度的优化措施。