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大采高工作面液压支架结构受力分析

张浩  
【摘要】:随着我国煤炭开采技术的发展,大采高综采技术已经普遍应用于大型现代化矿井。大采高支架作为综采面的核心装备,由于其受力复杂,工作环境恶劣,在井下经常出现损坏现象,严重影响了工作面的安全有效的推进,同时也给我国经济效益的提高带来了负面的影响。 本文以许疃矿7229大采高工作面所使用的ZY11000/28/63型两柱掩护式液压支架为研究对象,结合7229工作面矿压显现情况,对液压支架进行整架理论受力分析,绘制受力平衡区。根据液压支架通用技术手册,分别对液压支架进行最大高度和工作高度的加载实验,提出对其进行顶梁受偏心载荷且底座两端受载、顶梁受扭转载荷且底座两端受载及顶梁受偏心载荷且底座受扭转载荷三种组合工况作为分析工况。利用Pro/E建立三维模型导入ANSYS-Workbench,设定材料参数,固定支架底座,在支架顶梁的垫块上加载载荷进行有限元分析,得出不同工况、不同高度下液压支架的应力和应变变化规律。分析液压支架危险截面的位置及破坏形式,针对性的优化零件结构,优化后重新进行有限元分析,结果表明支架应力得到了改善。结合现场分析了液压支架的稳定性影响因素,提出了支架的防倒防滑措施,结合大采高工作面的恶劣环境,为改善大采高液压支架提供参考依据。


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