偏载工况下液压支架顶梁结构受力及优化研究

以ZY29000/45/100D型液压支架为研究对象,利用ANSYS和ADAMS软件对液压支架可靠性进行研究,通过对整机应力应变进行分析,发现在主筋板、顶梁外主筋板销孔处和尾部盖板连接处应力值较大,所以针对应力较大点进行结构尺寸优化,优化后顶梁受力有了明显的改善,最大值小于材料屈服极限,结构的刚度、稳定性有了较大提升,优化方案可行。

煤矿用液压支架顶梁结构的焊接变形控制研究

以ZY8640/25.5/55型液压支架顶梁结构为研究对象,对液压支架主要结构及尺寸进行简要介绍的基础上,引出顶梁结构焊接变形问题.提出顶梁结构的TANDEM双丝焊工艺,并对焊接工艺参数进行详细设计.通过焊接试验发现相邻主筋板之间的变形量最大值为3.83mm,达到了最大变形量不超过4mm的基本要求.验证了提出的焊接工艺是有效的,达到了控制顶梁结构焊接变形的效果.

矿用液压支架顶梁结构强度优化措施

针对矿用液压支架在煤矿开采过程中受采空区矸石撞击、顶板强度压力等影响,极易发生变形与断裂的问题,为确保矿用液压支架顶梁结构强度得到良好提升,对矿用液压支架顶梁结构特点进行研究,提出具体的优化措施,以期为相关人员提供参考。

适用于小罐笼运输的液压支架顶梁结构及其优化设计

为解决工作阻力在13000 kN以上液压支架顶梁无法满足小罐笼运输要求问题,通过液压支架整体受力分析,从满足液压支架适应性角度,将顶梁结构分为插楔子形顶梁结构及铰接顶梁结构,对插楔子形顶梁的联接箱强度及数量、铰接轴规格等进行改进及优化设计,通过液压支架整架及顶梁整体有限元分析验证,表明插楔子形顶梁可以满足液压支架井下的使用要求,为利用罐笼运输设备的矿井由于无法适用于目前为提高产能而配套的大功率、大尺寸设备的罐笼运输问题提供了一种解决方法。

煤矿液压支架顶梁结构的拓扑优化研究

用传统方法对液压支架顶梁结构进行设计时,存在结构冗余现象,会增加材料成本和加工成本。基于拓扑优化技术并利用Hyperworks软件对顶梁开展结构优化改进工作,设置载荷时考虑的是偏载荷特殊工况条件。结果发现,位于中间区域的3根横筋板单元密度只有0.01~0.02,说明横筋板基本不重要,可以直接去除。对优化后的顶梁进行受力分析,其最大应力为541.2MPa,低于材料的屈服强度550MPa,说明顶梁强度能满足实际使用要求。此次对顶梁结构的优化改进,降低了结构件的材料成本和人工成本,取得了一定的社会效益和经济效益。

矿用液压支架顶梁结构强度仿真分析及优化

针对矿用ZY12000型液压支架支撑过程中的受力特征,采用有限元仿真分析其顶梁结构强度。仿真结果表明,顶梁后部与尾梁铰接处承载力超过许用应力,长期超负荷承载将导致顶梁结构变形、断裂等失效现象。根据该分析结果提出了顶梁结构优化方案。优化后减少了顶梁结构的应力集中现象,整体结构强度满足承载要求。

关于ZY4000液压支架顶梁强度分析及结构改进

顶梁作为液压支架中重要的承力结构件,对力学性能提出了非常高的要求。以ZY4000液压支架为例,在对该型号设备进行概述的基础上,基于有限元方法对顶梁结构的强度进行分析。结果发现,顶梁结构局部位置出现了应力集中现象,最大应力值超过了材料的屈服强度。根据强度分析结果对顶梁进行结构优化改进,使得顶梁的最大应力降低到了338.64MPa,材料的屈服强度为690MPa,可以保障结构的安全稳定工作。并且,通过实践应用有效验证了顶梁结构的强度,确定优化改进工作的可行性。

水泥搅拌桩-压顶梁支护结构空间变形分析

利用势能驻值原理,给出水泥土搅拌桩-压顶梁支护结构空间变形表达式,分析各参数对空间变形的影响,并结合工程实例进行比较。

两柱与四柱放顶煤液压支架架型及结构浅析

从支架整体受力、稳定性以及对顶、底板条件的适应能力等方面对两柱掩护式放顶煤支架与四柱支撑掩护式放顶煤支架进行对比分析,并针对不同综放工作面的实际使用及下井运输条件,提出合理的支架选型建议。

ZY9200/25/50D矿用液压支架顶梁优化分析

液压支架在保障煤矿安全方面发挥着重要作用,顶梁又是液压支架中重要的承力结构件。对黄陵一号煤矿ZY9200/25/50D液压支架进行分析研究,利用Ansys软件对顶梁工作时的受力情况进行分析,发现存在明显的应力集中现象,最大应力为516.517 MPa,结构安全系数较低。经过研究分析,将Q690材料焊接在应力集板材部位,形成复合板材,提升该部位的刚度和强度。实践表明,优化后的顶梁最大应力为355.793 MPa,与优化前相比降低了30%以上,顶梁安全系数1.55,保障了设备运行的稳定性和可靠性。

矿用液压支架顶梁焊接变形控制措施实践研究

文章以ZF13000型液压支架顶梁结构的焊接过程为例,详细介绍了自动化焊接对钢板变形的影响。结果发现:自动化焊接时,钢板之间虽然没有相互约束,但由于自动化焊接过程的稳定性,且利用胎架对顶板进行固定,有效避免了焊接过程中钢板的变形,其最大变形量严格控制在了4 mm范围内。该方案值得进一步推广使用。

沿空留巷顶板上下两种结构模型及力学分析

基于两点基本事实：1沿空留巷基本顶受上部岩层作用;2留巷实体煤帮部支撑力分布状态在巷道掘进、留巷、复用过程中动态变化。建立＂弧形三角块铰接结构＂及＂直接顶梁结构＂力学新模型,推导基本顶破断后直接顶、墙体及实体煤帮支撑力计算公式,定量分析了墙体支撑力影响因素。实例计算表明：墙体支撑力以3.42~3.8倍于＂弧形三角块铰接结构＂受上部岩层结构作用力的增长速度而增长,巷内辅助支护强度每增加1MPa,墙体支撑力有效降低0.93MPa。

大采高起伏复合顶板液压支架选型与使用分析

张集矿 1712A 工作面为大采高起伏复合顶板工作面,通过张集矿以往大采高工作面支架使用情况,大采高工作面支架(超过5m支架)在复合起伏顶板条件下适应性差,易片帮掉顶,针对这一问题,通过工程类比(顶板起伏变化、煤层软分层发育、采高对比、支护强度验算、底板比压、支架可调性对比、顶梁结构、备件检修等对比分析)和力学分析进行充分论证,并从高产高效、顶板安全管理角度分析,该工作面设计、使用ZZ13000/24/50D 型支架,论证了该套支架满足工作面复合起伏顶板的需要。

大采高综放工作面煤壁片帮与顶煤冒放性影响分析

针对塔山煤矿大采高综放工作面煤壁片帮防治难题,采用理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,分析了相同机采高度情况下大采高综放工作面煤壁片帮较大采高综采工作面煤壁片帮剧烈的原因,揭示了综放工作面抑制煤壁片帮与提高顶煤冒放性之间的矛盾,研究了液压支架结构参数对煤壁片帮的影响。研究结果表明:由于受塑性破坏区叠加及顶煤冒落放出的影响,相同机采高度情况下,大采高综放工作面煤壁片帮比大采高综采工作面更加剧烈;合理的液压支架初撑力可在缓解煤壁片帮的同时提高顶煤冒放性;整体顶梁比铰接顶梁更有利于抑制煤壁片帮,同时可以通过适当增大液压支架顶梁长度来缓解煤壁片帮与顶煤冒放性的矛盾;护帮板与伸缩梁分体结构作为大采高综放液压支架一种新的护帮结构形式,比护帮板与伸缩梁连体结构更有利于抑制煤壁片帮。

浅析悬移支架过平行断层开采技术

近年来,在社会和经济快速发展新形势下,对煤炭的需求量不断增加,所以煤矿企业为了能够有效的提高煤炭的产量,在采煤工作面上开始应用悬移支架,这有效的提升了采煤工作面的支护强度,确保了煤矿生产的安全性。同时悬移支架的应用,也在一定程度上使井下工作的劳动强度得以降低,确保了出煤效率和产量的提升。悬移支架在采煤工作面的应用,不仅使其作业环境有了较大的改善,而且为采煤机械化水平的提升起到了积极的促进作用。特别是近年来,随着悬移支架的应用,可以成功移过平行断层,这对于开采工人劳动量的降低及开采成本的节约起到了非常重要的作用。文章对悬移液压支架进行了概述,并进一步对悬移支架过平行断层技术进行了具体的阐述。