风荷载作用下光伏支架稳定性研究

固定可调式光伏支架系统对风荷载比较敏感,所受风荷载是设计中的主要控制荷载。在风力的作用下光伏板会产生振动,甚至发生共振,造成光伏板折断或跟踪器损坏。基于此,本文对光伏面板上风荷载的分布形式进行了分析,并确定出最合理的风荷载计算方式,再通过有限元模拟将风荷载施加到光伏支架不同运行角度(22°、58°)的模型上,分析风荷载作用下光伏支架的风振效应,判断光伏支架的稳定性,并以此为依据指导实际施工。

基于电梯额定速度下限速器安全钳联动试验的电梯导轨支架结构稳定性分析

电梯的安全性能对公众至关重要,特别是额定速度下限速器与安全钳的联动性能,这一关键组件直接关联到电梯的正常运行及乘客安全。本研究聚焦于电梯额定速度下限速器安全钳联动试验,深入探讨了电梯导轨支架的结构稳定性。通过建立导轨支架的工程模型,我们对其进行了全面的静力学和动力学分析,以揭示在电梯运行过程中支架的稳定性和受力状态。进一步地,结合试验数据,细致分析了限速器与安全钳在额定速度下的联动表现,并探究了这种联动对导轨支架稳定性的影响。这些研究为提升电梯安全性能提供了有力支持。结果表明,额定速度下限速器与安全钳的联动性好,可以有效提高电梯的运行安全性,并且在试验中,电梯导轨支架结构稳定性良好,具有较强的抗变形能力和稳定性。该研究为提高电梯运行的安全性,优化电梯安全设备的设计提供了理论依据和参考价值。

大倾角综采工作面液压支架稳定性及过断层技术

大倾角煤层综采工作面液压支架的稳定性成为研究的重点和难点。分析了液压支架受力状态和围岩之间的关系以及影响支架稳定性的因素,进行了液压支架防滑和防倒研究,并对过断层技术进行了探讨。

横向稳定杆支架失效分析与改进

重型商用车通过增加横向稳定杆提升车辆抗侧倾能力,而横向稳定杆与车身的可靠连接能够保证车辆在复杂工况下仍能稳定行驶。文章基于某型自卸车在重载急转弯下坡的矿区工况下,稳定杆支架螺栓频繁出现断裂问题。通过对横向稳定杆支架螺栓断口进行失效分析,确定螺栓失效原因为稳定杆支架与稳定杆吊杆总成结合面处发生疲劳断裂。其次,结合转弯工况对车辆进行动力学分析,车辆发生侧倾时,横向稳定杆主要通过扭转或弯曲产生抗侧倾力,进一步分析出螺栓疲劳断裂是由于剪切力和扭转力综合作用导致。最后,对稳定杆支架结构进行优化,道路验证结果表明优化后的新结构疲劳寿命增加,可适用矿区等恶劣复杂工况。研究对重型商用车应对复杂工况,提升车辆稳定性具有一定的指导意义。

双倾角工作面支架稳定性分析

本文基于枣泉煤矿双倾角工作面(走向俯仰角、倾向大倾角)的特殊开采条件,通过分析支架失稳形式及其主要影响因素,对走向俯仰角及倾向大倾角等特殊开采状态下的支架失稳模型及稳定性进行分析,得到支架失稳临界角参量及其与底板摩擦系数、机采高度等指标的耦合关系,为工作面安全开采提供指导。

煤矿大倾角煤层液压支架稳定性控制技术研究

通过对大倾角煤层液压支架的深入分析发现,虽然它已被广泛应用于缓斜薄及中厚煤层,但是由于其结构缺陷、缺乏良好的设备管理以及缺乏丰富的操作经验,导致其使用受到了严重的限制。为此,我们必须采取措施,开发出更具有效率的控制技术,以确保液压支架的可靠性。经过对伪斜工作面的几何特征的深入研究,可以准确地确定出伪斜布置的最佳倾角和超前量,并且在掘进和回采的过程中,将运输顺槽抬升至较高的位置,同时,将工作面的下部分做成圆弧形,这样可以有效地阻止液压支架的下滑和倒塌,从而保证大倾角煤层的安全、高效的开采,为类似的煤层的普遍使用提供了重要的借鉴。

汽车悬架稳定杆连杆支架的疲劳仿真分析及结构优化

针对某型车辆常规耐久性试验过程中稳定杆连杆支架出现断裂的问题,对稳定杆连杆支架进行疲劳寿命分析和结构优化.首先运用ANSYS软件建立稳定杆连杆支架的有限元模型;然后基于静态有限元疲劳分析方法对连杆支架进行强度分析计算,并依据强度分析结果对稳定杆连杆支架进行疲劳寿命预测分析;其次根据等强梁理论对稳定杆连杆支架进行结构优化,支架截面由原来的等截面改为变截面,并对优化后的结构进行疲劳寿命预测;最后通过疲劳台架试验和裂纹断口分析,验证仿真分析结果.通过台架试验和仿真结果的对比可以得出,稳定杆连杆支架优化前后其疲劳寿命预测准确,优化后结构疲劳寿命符合预期.

大倾角煤层伪斜工作面支架稳定性分析

从支架整体角度分析其不下滑条件并给出改善措施;分别从支架处于升架过程及支撑状态的角度分析支架不倾倒条件,给出升架过程中支架重心动态变化及正常工作状态下煤层顶底板、旁侧支架压力大小对支架稳定性的影响条件式,并由此得出两状态下区段运输平巷超前区段回风平巷距离关系式;考虑工作面伪斜布置,为避免移架过程导致支架整体上窜,从工作面平行移架角度,给出区段运输平巷超前回风平巷距离;计算上述分析所得三个运输平巷超前回风平巷距离值大小,取其中较大者作为工作面伪斜布置依据,保证工作面支架的稳定。

急倾斜厚煤层走向长壁综放开采支架稳定性分析

针对急倾斜厚煤层走向长壁综放开采中支架参数设计问题,根据工作面支架与围岩关系特点,分析了支架侧护板抗挤压能力的重要性;结合"下行动态分段、段内上行放煤"的采放工艺,通过支架受力分析建立了平衡方程,分别计算出了段内支架侧护板抗倾倒和抗下滑受力大小;以大远煤业1201急倾斜工作面为背景建立PFC2D计算模型,得出了保持支架稳定的侧护板抗挤压能力为763 k N,验证了现场所用ZFY4800/17/28型综放支架的可靠性;对影响支架稳定性的各因素进行了分析,提出了在急倾斜走向长壁综放开采工作面应采用大宽高比、低重心、低重量综放支架,应合理控制采高、工作面倾角以及增大支架与顶底板间摩擦等措施,以减小支架发生倾倒下滑的可能性,确保支架侧护板可以发挥良好的导向、调架功能。

大采高综采采场支架-围岩稳定控制机理研究

大采高综采技术是厚煤层安全高效高采出率开采的重要发展方向,随着采高向6.0～7.0 m发展,采场煤壁片帮、冒顶、压架、支架失稳发生率高,且控制困难,已成为制约该技术推广应用的瓶颈。针对上述难题及采场片帮、冒顶、压架和支架失稳间互馈联动性强的特征,以6.0 m左右大采高综采采场为研究对象,采用理论分析、数值模拟、物理模拟、仿真试验及现场实测等手段,对大采高综采采场支架-围岩稳定控制机理进行了系统研究,得到了如下研究成果:(1)研究了大采高综采采场覆岩结构特征与支架合理承载。根据直接顶厚硬岩层对覆岩垮落具有重要影响的特点,提出了大采高综采采场直接顶关键层的概念与确定方法,分析了其对覆岩垮落特征和超前支承压力分布的影响规律;依据有无直接顶关键层对直接顶分类并计算支架工作阻力:Ⅰ类无直接顶关键层条件按4～8倍采高岩柱质量计算支架工作阻力,Ⅱ类有直接顶关键层条件支架工作阻力计算需考虑直接顶关键层厚度、强度与层位的影响。(2)研究了大采高综采支架的稳定控制机理。分析了基于失稳临界角的支架下滑、倾倒与尾部受扭的力学特征;采用敏感性分析方法对大采高综采采场支架稳定性进行控制,增强了支架稳定控制的针对性和有效性;提出了端部底煤留设的新方式,实现了端部底煤回收与提高端部倾斜支架组稳定性的统一。(3)研究了高帮煤壁片帮机理与防治技术。煤壁片帮是一个由微观裂隙发育到宏观"楔形"滑动体失稳的过程,采用损伤力学理论,通过建立煤壁损伤变量与裂隙发育程度的联系,揭示了煤壁片帮的微观机理;基于高帮煤壁片帮特征实测,建立煤壁"楔形"滑动体稳定性分析的三维力学模型,揭示了煤壁片帮的宏观机理,分析了影响其稳定性的主要因素,提出了高帮煤壁片帮防治技术。(4)将煤壁稳定控制纳入采场支架-围岩控制体系中,提出了支架等效支护阻力和等效护帮力的概念与计算方法,揭示了大采高综采采场"煤壁-顶板-底板"空间围岩运动与支架工作状态之间的相互作用机理。(5)采用系统动力学方法研究采场支架-围岩相互作用关系,初步建立了大采高综采采场"W-R-F-S"系统的SD模型,通过Vensim软件的仿真模拟,定量描述了不同控制策略条件下"W-R-F-S"系统的稳定性。(6)上述研究成果在淮北矿业集团许疃煤矿7219工作面及阳煤集团寺家庄煤矿15104工作面得到应用和验证,并现场实测了典型大采高综采采场的来压规律、煤壁片帮特征及支架-围岩相互作用关系。

大倾角煤层长壁采场倾斜砌体结构与支架稳定性分析

大倾角煤层覆岩变形、破坏和运移规律复杂,采场顶板倾斜砌体结构对支架稳定性影响大,大量的现场实践、实验研究和理论分析表明,倾斜砌体结构与支架的相互作用可分为正压、倾向挤压、反倾向挤压、后推和走向挤压型,其易造成支架发生挤压型失稳、下滑失稳、倾倒失稳,建立了支架-顶板接触力学模型,基于基础动力学、"R-S-F"动力学控制理论分析了大倾角煤层长壁采场覆岩特有的结构形式倾斜砌体结构与支架在不同状态下的稳定性,并给出了其动力学方程和"支架-围岩"稳定性判定条件。

两柱式液压支架稳定性分析及控制

基于某矿8101大采高工作面生产地质条件下存在的液压支架倾倒、下滑失稳情况,建立了大采高液压支架的力学模型,分析了影响大采高支架稳定性的因素。当煤层倾角大于11.3°时应采取防滑措施,当煤层倾角大于20.03°时应采取防倒措施。提出了安装防滑千斤顶、带压移架、优化移架顺序(成组移架,组间由下而上,组内由上而下)、提高工作面推进速度等措施,并应用于实践,有效控制了支架的下滑、倾倒,保证了工作面的安全高效回采。

单体支柱放顶煤开采矿压显现及支架稳定性分析

通过用单体支柱放顶煤开采的试验，在初步掌握放顶煤工作面的矿压显现、顶煤活动规律的基础上，对如何加强工作面支架稳定性等方面加以探讨，为倾斜厚煤层的开采探索了一条新路。

七台河矿区急倾斜煤层液压支架稳定性控制技术研究

针对七台河矿区煤层倾角极大的赋存特点,提出控制液压支架稳定性急倾斜综采面安全高效开采的关键问题。通过分析伪斜工作面几何特征,确定工作面伪斜布置时的伪倾角及超前量,并对液压支架进行二次防倒防滑改造,使液压支架的各稳定性参数均在合理的控制范围之内。保证了急倾斜煤层综采面的安全高效开采,对整个七台河矿区类似煤层具有巨大的推广价值。

大倾角煤层长壁综采顶板冒落形态与支架稳态控制

为研究大倾角煤层走向长壁综采工作面采空区顶板冒落形态与支架稳态控制,通过理论分析、试验研究与现场观测,在厘定走向长壁综采工作面初次来压与周期来压矿压显现规律基础之上,分析耦合效应下的顶板冒落形态的演化机理和支架失稳的典型分区特征。结果表明:沿倾斜自下而上顶板冒落呈非对称的向斜与背斜形态,且冒落与断裂岩块的堆积密实程度逐渐减小,直至采空区上部形成空穴;沿走向采空区下部顶板冒落呈谷峰相间(锯齿)状态;倾向中上部支架受向背斜冒落顶板影响,支架与围岩呈非均匀接触,是支架最易倾倒的部分,且倒架后中上部支架两立柱工作阻力差异最为明显。针对现用支架不具“带压移架”功能,采用“少降快拉”移架的稳态控制方法并指导现场拉架操作,获得良好的支架稳态控制效果,确保了大倾角煤层走向长壁综采工作面的安全高效生产。

无腹式拱桥施工支架稳定性验算

满堂支架是桥梁工程现浇施工中普遍采用的有效而简便的方法,但是支架的稳定性不仅影响工程的外观,甚至会影响桥梁结构安全,导致施工安全事故。文章结合无腹式拱桥工程施工实例,从理论上提出空间支架的力学计算模型,结合有限元分析方法,从结构稳定的角度验证施工支架的稳定性,可供相关技术人员参考。

急倾斜综采支架在顶板反倾向顺压下稳定分析

急倾斜条件下确保综采支架稳定一直是急倾斜综采工作面安全生产难题之一。现以李嘴孜矿3232(3)急倾斜工作面具体条件为研究基础,结合倾斜砌体结构理论与理论力学相关知识,对顶板倾斜砌体结构反倾向顺压作用下支架稳定(下滑与倾倒)进行力学分析。结果表明,3232(3)工作面支架最小工作阻力不小于4023kN能够保持稳定,支护阻力为4600kN工作面支架的选择使用比较合理。最后,通过对支架受力模型分析,提出在工作面推进过程中,支架底座安装底座双千斤顶、顶梁双千斤顶以及改变工作面移架方式等技术措施,能够有效调整和防止支架倾倒与下滑现象发生,很大程度提高支架稳定性,保证综采工作面生产安全高效。

倾斜厚煤层工作面支架稳定性分析及其控制技术

本文针对新疆大黄山矿858倾斜厚煤层工作面开采难题,提出了采用综放开采工艺,并对所选用的ZFS5200/17/32型放顶煤液压支架防倒、防滑稳定性进行力学分析。通过分析发现ZFS5200/17/32型支架倾倒临界角为27°,由于858工作面煤层平均倾角为25°,考虑到工作面倾角局部变化,故需对支架采取一定的防倒、防滑技术措施。此外,通过对影响支架稳定性的关键综放工艺进行分析研究,确定了机采高度为3.2m,放煤步距为1.2m,放煤方式为单架依次顺序放煤。现场实践表明,858工作面在保证支架稳定性的基础上,实现了倾斜厚煤层高产高效开采,为以后类似条件工作面的开采提供了重要的现实依据。

大倾角松软煤层综放工作面支架稳定性控制技术

基于大倾角"三软"煤层综放开采覆岩变形、破坏和运移规律复杂,对支架稳定性影响较大的现象。以长山子煤矿1123工作面为研究对象,采用现场实测、理论分析、相似模拟试验,对影响支架稳定性的倾角、采高、阻力3个主要因素进行研究。结果表明:各因素对工作面支架稳定性影响程度依次为:支架倾角>采煤高度>支架工作阻力。支架载荷特征表明:沿工作面倾斜中部、中上部区域支架载荷较大,上部区域支架载荷变化大。支架位移特征表明:工作面支架具有沿倾向倾倒趋势,且工作面中上部区域倾倒趋势较为明显,同时中上部区域支架受底板变形影响较大,出现底座向倾斜上部运动的趋势。据此,提出了支架稳定性控制措施。

大倾角厚煤层错层位巷道布置支架稳定性控制技术

针对苏杭河矿大倾角厚煤层伪仰斜工作面设备下滑、飞矸、片帮等问题,提出了错层位巷道布置方案。通过建立单个支架稳定性力学模型,分析其失稳机理,得到了支架稳定性判别条件,认为错层位巷道布置起坡段对支架下滑起到关键控制作用,可有效减小支架的下滑趋势,提高支架的稳定性。通过数值模拟分析工作面矿压显现规律,工作面顶板应力释放区与拉伸破坏区呈非对称分布,并且拉伸破坏区与垮落线相对应。结合现场实测对支架适应性进行分析,工作面支架能够满足安全生产的需求,但工作面来压强度不对称,中部矿压显现最强烈,动载系数1.66,上部次之,下部相对平缓。