液压支架在综掘面的研制

2014-03-27

中国新技术新产品 2014年18期

（山东圆友重工科技有限公司，山东潍坊 261100）

液压支架在综掘面的研制

周林刘百岁

（山东圆友重工科技有限公司，山东潍坊 261100）

综掘面支护工作的及时性与支护设备的配套协调关系是发展综掘、提高综掘效率的关键。综掘工作面液压支架的研制就是立足于改变掘进机停机加固空顶区工序，取代传统的人工前探支护方式，实现连续掘进作业。本文全面阐述了综掘液压支架的设计特点、技术特性以及综掘液压支架稳定性的数值模拟研究，该型液压支架的成功研制为井下综掘巷道的掘进工作实现综掘机-液压支架自动化“双机”配套提供了新视野。

综掘工作面；综掘液压支架；数值模拟

1 综掘支架设计特点

综掘工作面液压支架专门用于综掘工作面巷道掘进的迎头支护，为综掘工作面轨道顺槽锚网索安全支护创造安全的作业空间与作业时间。由于综掘工作面的掘进速度快、断面较大等，综掘液压支架在支护强度、配套性等方面的设计研制不同于综采工作面普通液压支架。

（1）合理的支护强度。综掘液压支架作为综掘工作面迎头支护的临时设备，为保证维护掘进巷道顶板的实时性、完整性，支架再设计过程中要满足合理的初始支撑力。通过实验模拟研究发现，综掘工作面液压支架的支护强度应在0.75-0.87MPa才能够满足掘进工作的需要；

（2）支架采用四柱支撑掩护式设计结构。与综掘工作面转载机配套使用并通过新型液压推移千斤顶协调统一作业；

（3）综掘液压支架主要由主液压支架和副液压支架，主液压支架上设有临时支护装置和收煤装置，主液压支架和副液压支架都包括两根顶梁，每根顶梁上固定有两个横梁架，两个顶梁对应的横梁架之间连接有顶梁推移千斤顶等；

（4）该型液压支架可以实现配合工作的临时支护装置和收煤装置的组合式功能，实现了工作面临时支护的机械化作业，实现了工作面4米以内落煤回收的机械化作业。

2 综掘支架参数

综掘液压支架的设计检验按有关标准执行，其设计标准参数如表1所示。

3 数值模拟分析

为保证此综掘液压支架研制结构合理、稳定可靠，故进行其数值模拟分析,在项目实验研究中，对顶梁两端集中载荷底座两端集中载荷（测试载荷8840kN）这一工况结果进行分析，生成相应的应力云图、位移云图，如图1～图4所示。

通过以上分析可以看出：顶梁两端集中载荷底座两端集中载荷情况下，应力分布与实际受力情况相符。用应力探测器探测顶梁和底座主要受载部位应力在允许的范围之内，由图示可以看出最大应力出现在加载块附近，这是由于实验加载引起的应力集中，并且远离主要受载区，忽略此特殊情况，因此论文研究表明，在一般工况条件下综掘液压支架是安全可靠的。