煤矿液压支架顶梁强度分析与优化设计

为进一步探究煤矿液压支架可能的优化路径,本文以某型号煤矿液压支架顶梁作为研究对象进行分析。首先,应用ANSYS软件,建立该型号液压支架顶梁的有限元仿真模型,进行属性定义和网格划分;然后,对液压支架顶梁的应力和应变情况进行仿真分析,确定其需要重点优化的部位;最后,对其展开针对性优化,并对比优化前后的情况。结果显示,本次优化方案在提升液压支架力学性能方面具有一定作用。

神经网络近似模型在液压支架顶梁轻量化设计中的应用

针对液压支架顶梁在满足工况要求的前提下质量需要达到最小的工程目标,提出了神经网络近似模型和遗传算法相结合的顶梁轻量化设计方法:首先运用ANSYS建立顶梁参数化模型,以顶梁质量为目标函数,选取5个对质量和强度影响较大的设计变量,建立了顶梁优化模型;然后用优化拉丁方采样方法和ANSYS获取训练样本,利用神经网络对样本集进行非线性拟合,建立神经网络近似模型,对顶梁质量和最大应力进行近似计算,用遗传算法求解顶梁优化模型,最终得到最优解.优化结果表明,顶梁优化后的质量为8 038.2 kg,减轻了9.66%,最大应力值小于顶梁材料的屈服强度且满足疲劳寿命要求.

复合板材液压支架顶梁的有限元分析

在液压支架顶梁的合适位置焊接上另一种材质的金属板材,成为具有复合板材的顶梁。利用Pro/E和ANSYS软件对顶梁进行三维建模与有限元分析,编写APDL语言自动调整可变参数获得第2种金属板材在复合板材顶梁中的最佳焊接位置,这在满足同等强度条件下与单一材质的顶梁相比,其结果可明显减轻顶梁的自身重量、降低其生产成本。

基于Solidworks和Ansys Workbench的液压支架顶梁负载仿真分析

利用Solidworks软件对ZF8000-17-29型液压支架进行三维参数化建模,再利用ANSYS Workbench软件模拟液压支架顶梁在不同工况下的受载状况,通过仿真得到顶梁的应力与变形分布云图,最终分析得到顶梁受力的薄弱部位。为设计研发人员及时发现设计缺陷,进一步对液压支架的顶梁改进设计提供一定的理论依据。

液压支架顶梁结构的有限元分析

运用ANSYS软件建立了顶梁的有限元模型,合理地确定了顶梁的边界条件和载荷分布,并对均载和偏载2种工况下的顶梁梁体进行了有限元分析,得出了结构的应力分布和位移变化规律,为超静定液压支架顶梁的结构设计和改进提供了可靠的分析依据。

液压支架顶梁焊接变形控制研究

液压支架在煤矿采掘中起着支撑工作面的作用,是开展煤矿机械化综采的重要设备之一。液压支架的制造工艺多以焊接为主,但是焊接过程中由于结构件受热不均等其他因素的影响,容易造成焊接变形,从而影响焊接质量,进而影响焊接支架的使用性能。其中,顶梁是液压支架中承力的关键部件,其焊接质量直接影响着焊接支架的使用性能,因此对液压支架顶梁焊接变形控制的研究能够有效地提高煤矿生产效率及其安全性。笔者将根据多年在霍州煤电鑫钜煤机研究所的工作经验,对液压支架顶梁焊接变形的原因进行分析,并进一步控制液压支架顶梁焊接变形的操作技巧及相关的工艺措施。

某型液压支架顶梁不同工况强度分析

利用ANSYS Workbench对某型梁液压支架顶梁在不同工况下的强度进行分析,得到了结构主体的应力分布情况与焊缝应力的分布情况。通过提取计算的应力值,得出侧护板与横隔板所形成焊缝区域为结构应力集中最明显、最容易破坏的区域,为顶梁的设计与使用提供了理论依据。

巷道液压支架顶梁载荷分析研究

巷道是保障矿井作业的安全通道,针对目前多矿巷道支护顶梁频繁损毁问题,分析了巷道围岩应力变化规律,发现围岩垂直应力与巷道宽和净高的密切关系,建立巷道支护液压支架顶梁力学模型。经分析表明:围岩垂直应力随压力拱的增加而增加,与巷道宽和巷道净高成正比关系;液压支架顶梁所受的外载荷与巷道宽度和巷道高度相关,并且随巷道宽度和巷道高的增大而不断增大。巷道支护液压支架顶梁力学模型建立,为巷道支护、液压支架顶梁设计等提供一定的理论依据。

液压支架顶梁的结构静力分析及优化

以ZY6800型号液压支架顶梁为研究对象,采用SolidWorks软件建立其三维模型,导入ANSYS Workbench有限元软件进行结构静力分析,并以顶梁材料最省为目标,对顶梁结构进行分析优化,得到顶梁材料最省时相关板厚的最优尺寸参数。

基于DT-LSTM的矿山液压支架顶梁疲劳寿命预测

液压支架是矿井综采和综放开采智能工作面的关键支护与放煤设备。针对井下环境存在设备健康评估与故障维护困难、难以对液压支架疲劳寿命进行预测等问题,基于数字孪生技术和长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)循环神经网络,提出了矿山液压支架顶梁疲劳监测与寿命预测方法。该方法根据矿山液压支架顶梁的结构与工作原理,首先利用有限元法建立液压支架系统仿真模型,并采用ANSYS有限元分析获得液压支架顶梁状态参数与疲劳寿命值的相关数据集;然后利用ANSYS Twin Builder构建高置信度的数字孪生验证模型,并根据矿山液压支架顶梁的屈服强度和本构关系等真实的边界条件,进一步验证与优化有限元分析模型;再通过LSTM神经网络对训练集进行训练并利用测试集进行测试,以确定液压支架顶梁寿命的预测模型,从而实现对矿山液压支架顶梁疲劳寿命的准确预测,试验验证结果表明,与其他预测方法相比,基于LSTM神经网络的预测方法性能最优,预测值相比仿真值平均误差仅为1.8%,为液压支架顶梁疲劳寿命预测与管理提供了新思路。

悬移顶梁液压支架双向滑块的可靠性设计

双向滑块是悬移顶梁液压支架推移机构的重要组成部分,它对整个液压支架的升降、移架等操作起着关键性作用。通过对双向滑块的受力分析和数学模型的建立,得出了其可靠性设计结果,使双向滑块设计更准确更接近于实际工作状况,保证其可靠度。

HTB型滑移顶梁液压支架的研制

HTB型伸缩式滑移顶梁液压支架结构优化,重量轻,移架空顶距小,前后顶梁用滑块连接,稳定性高,导向性好,移架迅速。适用于机采与炮采工作面,是高档普采与综采之间的技术。

ZL型悬移顶梁液压支架在薄煤层超前支护中的推广与应用

翟镇煤矿为解决超前支护难题,不断探索新型支护形式。ZL型悬移顶梁液压超前支架应用为顺槽超前支护提供了一种全新的、机械化程度较高的支护方式。该型超前支护支架的应用切实解决了现场存在的高度、支护强度问题,取得了较好的效果,具有较高的推广价值。

滑移顶梁液压支架在“三软”煤层中的应用

介绍了开采"三软"煤层的超化煤矿在炮采工作面应用滑移顶梁液压支架过程中存在的问题,并提出需要改进的措施。通过分析认为,滑移顶梁液压支架具有体积小,质量轻,运输安装方便,支护强度大,整体性好,安全性高,可自移等特点,是炮采工作面有效支护的合理选择。

联排顶梁液压支架组在煤矿巷道临时支护中的应用研究

分析了联排顶梁液压支架组的用途,介绍了联排顶梁液压支架组的结构组成,详细阐述了联排顶梁液压支架组工作动作的分解、支护的特点、在巷道中的使用、操作步骤的试行方案以及结构尺寸的选择。

滑移顶梁液压支架配采煤机在三软煤层中的应用

米村煤矿在煤柱工作面应用滑移顶梁液压支架配采煤机过程中,针对设备配套、生产环节、生产工艺等方面出现的问题,采取了一系列技术对策,经实践检验,生产组织趋于正常,安全生产状况、工作环境得到较大改善。通过对滑移顶梁液压支架配采煤机在三软不稳定煤层中的适应性研究,探索出了一套科学、合理的适合三软不稳定煤层的"三机"配套参数及回采技术。

整体顶梁悬移液压支架在炮采工作面的应用与分析

通过对不同类型支护装备的研究,决定采用ZH1600/16/24Z型整体顶梁组合悬移液压支架,在郑煤集团多个矿井的使用,取得了良好效果,具有明显的社会经济效益。

BDY-并联型滑移顶梁液压支架在高档普采面性能分析与应用

鸡西矿业集团公司随着科技的进步,为了探索和推广应用新技术、新装备、新工艺,通过对新发煤矿、张辰煤矿地质构造复杂,断层多,矿压大,主运巷道所限综采支架设备无法下入井下等原因影响的条件所限制,集团公司多次深入两矿开展专题调研,考虑两矿工作面支护是液压单体支柱的传统工艺,集团公司决定引进天津鹏程支架厂的BDY-并联型滑移顶梁液压支架,来实现煤矿工艺的突破及操作工艺改进,由原来液压单体支柱支护,改为液压支架顶梁支护,本文介绍BDY并联型滑移顶梁液压支架在井下生产过程的操作使用、安全措施进行了适应范围性能分析及应用。

XDY-1D悬移顶梁液压支架在中厚煤层中应用的技术经济分析

一、概况富强煤矿是东部区首采矿井,主采煤层67~#上、87＃、90＃、95＃、98＃煤层倾角为10-35度,87、90、95为薄煤层,67上采高在1.0—1.7米,多采用高档普采。68＃、98＃煤层厚1.3-3.4米。在一采的一片和三采的二片以上采用过综采但因倾角断层多,工作面频繁跳面搬家,回采效益也不理想,吨煤成本过高,被迫下马。96年采用高档普采七柱管理顶板,劳动强度大回柱困难,产量低,安全难于管理,96年6月采用房柱式采煤,97年初开始引进北京XDY-1D悬移项梁液压支架在我矿一采区68＃试验生产。二、采煤方法比较 1、综采: 首先是安全系数高,适用地质条件简单块段大的采场,由于倾角在10°-18°之间,有伪角经常出现调架,倾向断层较多。