10 m超大采高液压支架关键结构及其承载特性
韩会军1
雷亚军2
张金虎1
韩存地2
曾明胜1
1.中煤科工开采研究研究有限公司,北京 100013;天地科技股份有限公司,北京 1000132.陕西陕煤曹家滩煤矿业有限公司,陕西榆林,719001
摘要：针对10m超大采高综采工作面围岩控制需求,研发了 ZYA29000/45/100D两柱掩护式超大采高液压支架.阐述了超大采高采场围岩垮落及矿压显现特点,总结了 10m超大采高工作面注重顶板、煤壁防护及承受强动载的支护需求;在此基础上研发了 10 m超大采高液压支架,给出液压支架结构关键参数,配套双层伸缩梁+三级协动护帮、ø630mm大缸径抗冲击立柱等创新结构,具备断面全防护、结构抗冲击、架体自稳定等技术特点;以结构稳定性为切入点,在分析工作面倾角及采高对支架稳定性影响的基础上,研究了液压支架对不同工作面倾角及采高的适应性,分析得出支架横向临界倾倒角度为12°,适应采高7～10m,液压支架在正常工作区域内,其理论支护效率并不会有较大变化,而掩护梁受载是超大采高液压支架与小采高支架的最大区别;针对两柱掩护式支架承载特点,分析了不同支架参数下顶梁力平衡承载区域及其迁移特性,两柱式掩护式支架力平衡区主要集中于立柱部位,立柱与顶梁铰接点位置的变化对力平衡区影响显著,平衡千斤顶参数的变化对力平衡区的影响有限;分析了不同型式护帮结构的煤壁防护性能,阐明双层伸缩梁+三级协动护帮结构在防护力度、防护面积等方面具有明显的优势;通过分析支架在增阻状态下的等效刚度,建立了液压支架动载力学仿真模型,通过模拟试验方法研究了其在"给定变形"工作状态下承受动态载荷的响应过程,得出顶梁承受动载主要通过立柱传递、掩护梁承受动载主要通过四连杆机构进行传递的特点;分析了支架在曹家滩煤矿122104工作面的使用情况,说明ZYA29000/45/100D对10 m超大采高工作面有较好的适应性,且满足工作面超大采高围岩控制需求.
关键词：超大采高液压支架围岩控制工作面支护支护技术及装备
分类号：TD323(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFC2907503)天地科技股份有限公司科技创新资助项目(2023-TD-ZD003-001)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 1993-2004 )
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