復(fù)雜條件下6m大采高液壓支架的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、大采高綜采通常是指開采3.5～7m的厚煤層，是我國大采高技術(shù)未來的主要發(fā)展方向。近幾年，大采高綜采憑借其煤炭采出率高、含矸率率、工人工作量小等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)作為一種高產(chǎn)、高效回采工藝在我國得到廣泛應(yīng)用。
　　液壓支架，作為大采高工作面的主要支護(hù)設(shè)備，對保障綜采工作面安全有效的工作起著至關(guān)重要的作用。在復(fù)雜地質(zhì)條件下，大采高支架的穩(wěn)定性和防片幫能力成為愈加凸顯的難題。本文在綜合國內(nèi)、外大采高液壓支架研究的基礎(chǔ)上，以濟(jì)寧三號礦為工程背景，

2、綜合運(yùn)用離散數(shù)值模擬、虛擬建模裝配、理論分析與有限元分析結(jié)合和工況實(shí)測等手段，對大采高工作面在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的支架失穩(wěn)、煤壁片幫等問題進(jìn)行研究分析，并提出相應(yīng)的解決手段。針對濟(jì)三煤礦的復(fù)雜煤層賦存條件及實(shí)際礦壓監(jiān)測，基于上述理論，設(shè)計(jì)了ZY10000/27.5/60型液壓支架并試制樣機(jī)投入生產(chǎn)。通過試制的137架該型支架在濟(jì)三煤礦使用8個月，工作面累計(jì)推進(jìn)了1890m，生產(chǎn)原煤350萬t，證明該架的選型、設(shè)計(jì)和制造的合理性。本次設(shè)計(jì)

3、，論文的主要研究工作如下:
　　1)針對濟(jì)三煤礦的煤礦賦存條件，對工作面的三機(jī)配套技術(shù)進(jìn)行研究，完成采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架的選型;
　　2)對大采高綜采工作面煤壁片幫、支架失穩(wěn)進(jìn)行分析研究，通過建立支架的力學(xué)模型，運(yùn)用莫爾-庫倫理論分析得出支架失穩(wěn)、煤壁片幫的影響因素;
　　3)采用傳統(tǒng)理論與離散數(shù)值模擬對比的方法探究支架的合理支護(hù)強(qiáng)度，運(yùn)用FLAC3D軟件，對不同支護(hù)強(qiáng)度時(shí)的支架-圍巖系統(tǒng)進(jìn)行模擬，確定合理的支