微型四柱式放顶煤液压支架设计及其适应性

TD88; 微型液压支架及其测控系统在物理试验中起到至关重要的作用,为更好地结合工程实际,保证试验结果的科学性、准确性和真实性,利用SOLIDWORKS软件对微型支架进行三维建模、运动仿真、强度测试.对液压系统所需元件进行非标设计改造,基于RC模型理念配置完善的液压及测控系统,并对支架力学性能进行了相应的测试.结果表明:微型支架在符合结构和承载特性相似的前提下,通过控制泵站压力并在液压阀的配合作用下可满足试验中可控性以及多变量要求.以MNZF0.2/0.55/0.84 微型液压支架及测控系统设计为例,给出了支架结构设计的具体步骤和液压系统的换算公式,阐明了支架设计思路及注意事项.支架强度大,刚...

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Published in煤炭学报 Vol. 48; no. z2; pp. 766 - 777
Main Authors 郭军, 郭星辰, 冯国瑞, 郭育霞, 文晓泽, 李丽绒, 王子, 皇文博, 康立勋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 矿山岩层控制及灾害防控山西省重点实验室,山西 太原 030024 01.12.2023
山西浙大新材料与化工研究院,山西 太原 030024%山西焦煤集团有限责任公司,山西 太原 030024
太原理工大学 矿业工程学院,山西 太原 030024
山西焦煤集团有限责任公司,山西 太原 030024%太原理工大学 矿业工程学院,山西 太原 030024
矿山岩层控制及灾害防控山西省重点实验室,山西 太原 030024%太原理工大学 矿业工程学院,山西 太原 030024
Subjects
physical test
液压支架
物理试验
motion simulation
static stress analysis
运动仿真
综放开采
fully mechanized caving mining
静应力分析
hydraulic support
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ISSN0253-9993
DOI10.13225/j.cnki.jccs.2022.1672

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Summary:TD88; 微型液压支架及其测控系统在物理试验中起到至关重要的作用,为更好地结合工程实际,保证试验结果的科学性、准确性和真实性,利用SOLIDWORKS软件对微型支架进行三维建模、运动仿真、强度测试.对液压系统所需元件进行非标设计改造,基于RC模型理念配置完善的液压及测控系统,并对支架力学性能进行了相应的测试.结果表明:微型支架在符合结构和承载特性相似的前提下,通过控制泵站压力并在液压阀的配合作用下可满足试验中可控性以及多变量要求.以MNZF0.2/0.55/0.84 微型液压支架及测控系统设计为例,给出了支架结构设计的具体步骤和液压系统的换算公式,阐明了支架设计思路及注意事项.支架强度大,刚度稳定,泵站压力可达到3MPa以上,远高于试验需求.支架前端梁运动曲线符合双纽线特征,运动轨迹变化范围仅为0.46 mm 左右,小于理论上的最优值.支架在初撑、增阻、恒阻和卸压阶段能满足其承载特性及运动要求.经测试,支架工作阻力为168 N,对应的支护强度为 0.54 MPa,系统压力仍有较大的富余量.护帮千斤顶采用与立柱相同的液压系统,可对煤壁起到保护作用,其与顶梁组成的支撑体系能够更好地体现支架围岩的耦合特性.研究结果可为支架与围岩耦合相关物理试验单一变量或多变量分析提供借鉴,其与围岩耦合相关试验数据对现场应用具有重要的参考价值.
ISSN:0253-9993
DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2022.1672