尺蠖式煤矿巷道临时支护装置研究

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随着现代工业的快速发展,煤矿综采工作面掘进能力的不断提高,我国煤矿开采的综掘速度远远滞后于综采速度,造成采掘比例失调,采掘接续紧张,而造成失调的主要原因是在现有水平下支护作业耗时较长,无法满足掘进机快速掘进时的支护需求。采掘巷道的快速掘进和支护是矿井高产高效、安全生产的关键。影响掘进速度的主要因素在于临时支护,临时支护是永久支护必不可少的辅助工序,在永久支护完成之前为工作面提供安全保障,避免工人空顶作业。因此如何在掘进过程中实现快速、安全的临时支护,从而实现掘进与支护同时进行,已经成为了实现矿井高产量、高效率、安全生产的关键。本文介绍一种新型煤矿巷道临时支护装置——尺蠖式煤矿巷道临时支护装置,用于实现综掘工作面的随掘随护、掘护平行,既提高作业效率,又提供安全的作业环境。本文首先提出了尺蠖式煤矿巷道临时支护装置的研究理念,介绍了装置的总体结构和装置在工作面基于液压系统进行支撑以及移动的具体实施方式和承载原理;阐述了装置的基础结构在运行过程中所需要的液压系统,简单说明了装置在具体工作时多组结构的液压系统的结合方式;对装置工作具体工作面的实际情况进行研究,确定装置所需要的最大承载能力,在充分提高安全系数条件下对承载部件进行研究;在考虑最大承载需要的前提下进行受力分析,并对装置的关键部件进行分析与稳定性验算。在具体确定装置的结构和参数后使用三维建模软件Pro/ENGINEER进行零部件的实体建模与装置整体的虚拟装配,并在建模与装配过程中运用软件所提供的功能完善装置的设计;最后运用有限元软件ANSYS对尺蠖式煤矿巷道临时支护装置的主要承载部件顶梁和底座进行静力分析,分别对顶梁在正常工作过程中承受最大载荷和在发生冒顶且装置提供最大工作阻力情况下顶梁的变形情况。
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