機(jī)載錨桿鉆機(jī)伸縮梁力學(xué)分析及施工工藝研究.pdf

1、國(guó)內(nèi)煤巷掘進(jìn)普遍采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)與單體錨桿鉆機(jī)配套即綜合機(jī)械化的掘進(jìn)方式。這種掘進(jìn)方式，掘進(jìn)機(jī)割煤與巷道支護(hù)之間相互分離，巷道支護(hù)占用時(shí)間長(zhǎng)就必然影響掘進(jìn)機(jī)開(kāi)機(jī)率，影響巷道掘進(jìn)速度，為能充分發(fā)揮掘進(jìn)機(jī)功效，實(shí)現(xiàn)煤巷高效掘進(jìn)，研究與懸臂式掘進(jìn)機(jī)一體化使用的機(jī)載錨桿鉆機(jī)是十分迫切和必要的，這對(duì)于大幅度提高煤巷機(jī)械化掘進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)掘錨一體化作業(yè)方式，有效緩解礦井采掘接續(xù)緊張的被動(dòng)局面，推動(dòng)國(guó)內(nèi)煤炭工業(yè)快速發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文

2、主要針對(duì)EBJ-120TP型懸臂式掘進(jìn)機(jī)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并結(jié)合寧東梅花井礦地質(zhì)條件，通過(guò)比較分析目前諸多機(jī)載錨桿鉆機(jī)安裝方案，最終探索出機(jī)載單臂液壓錨桿鉆機(jī)安裝方式，該方式靈活可靠、適應(yīng)性強(qiáng)，能滿足各種巷道斷面要求。同時(shí)，為保證機(jī)載錨桿鉆機(jī)關(guān)鍵部位伸縮梁在煤礦井下能正常使用，采用力學(xué)計(jì)算和ANSYS有限元數(shù)值模擬的方法對(duì)該伸縮梁進(jìn)行了理論研究。 研究表明，伸縮梁中部支撐位置彎矩最大，其值的大小與支撐點(diǎn)的位置有關(guān)。內(nèi)梁長(zhǎng)度與伸縮梁的

3、強(qiáng)度成1次方相關(guān)，與剛度成3次方相關(guān)，應(yīng)根據(jù)剛度條件確定合理的內(nèi)梁長(zhǎng)度，進(jìn)而確定出伸縮梁下支撐點(diǎn)的合理位置。通過(guò)數(shù)值模擬也可以發(fā)現(xiàn)，伸縮梁中部支撐位置產(chǎn)生應(yīng)力集中，該位置一般最先發(fā)生破壞，是伸縮梁的關(guān)鍵部位。另外，由于內(nèi)梁和外梁相連接部位的正應(yīng)力值最小，因此伸縮梁的下支撐點(diǎn)應(yīng)設(shè)在內(nèi)梁和外梁相連接處，這樣能最大限度地發(fā)揮伸縮梁的承載作用。 最后，對(duì)煤巷快速掘進(jìn)過(guò)程中的主要影響因素，錨桿支護(hù)施工工藝進(jìn)行了研究，以提高機(jī)載單臂錨桿鉆機(jī)