四柱放顶煤液压支架立柱受力不均衡规律及机理研究 被引量：21

1

作者 何风强 李宏 王东攀 《煤矿开采》 北大核心 2012年第6期35-37,共3页

为研究四柱综放支架立柱受力不均衡性规律,对有关综放工作面矿压资料进行整理分析,分别按顶煤软硬和放煤前后研究四柱综放支架的立柱受力不均衡变化规律,并与两柱放顶煤液压支架立柱受力特性进行对比。结果表明:前后柱受力不均衡系数主... 为研究四柱综放支架立柱受力不均衡性规律,对有关综放工作面矿压资料进行整理分析,分别按顶煤软硬和放煤前后研究四柱综放支架的立柱受力不均衡变化规律,并与两柱放顶煤液压支架立柱受力特性进行对比。结果表明:前后柱受力不均衡系数主要取决于顶煤软硬程度,同时受放煤量和煤层倾角的影响;两柱放顶煤支架立柱受力相对均衡,支撑效率高于四柱放顶煤支架。 展开更多

关键词 四柱放顶煤液压支架 两柱放顶煤液压支架 立柱 受力 机理

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四柱式与两柱式放顶煤支架适用条件分析 被引量：10

2

作者 于海湧 于海波 吴兆华 《中国煤炭》 北大核心 2011年第9期59-63,共5页

通过神东大柳塔煤矿应用的两柱式放顶煤支架和潞安屯留煤矿(余吾煤业公司)应用的四柱式放顶煤支架的矿压观测数据,分析了两种支架的理论支护效率和实际运行状态,提出了两种支架的适用条件,为今后各矿实施放顶煤开采选择合理的架型提供... 通过神东大柳塔煤矿应用的两柱式放顶煤支架和潞安屯留煤矿(余吾煤业公司)应用的四柱式放顶煤支架的矿压观测数据,分析了两种支架的理论支护效率和实际运行状态,提出了两种支架的适用条件,为今后各矿实施放顶煤开采选择合理的架型提供参考。 展开更多

关键词 放顶煤 两柱掩护式支架 四柱支撑掩护式支架

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四柱支撑掩护式支架空间承载特性研究 被引量：4

3

作者 谢生荣 王龙 +3 位作者 陈冬冬 王恩 李辉 何尚森 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期56-65,共10页

针对基于平面力系建立的承载区理论未能反映四柱支撑掩护式支架顶梁全范围的承载特性问题,提出采用承载体理论分析四柱式支架顶梁全范围的空间承载特性。通过构建四柱式支架顶梁分离体空间力学模型,得到空间力系表达式并推导出承载曲面... 针对基于平面力系建立的承载区理论未能反映四柱支撑掩护式支架顶梁全范围的承载特性问题,提出采用承载体理论分析四柱式支架顶梁全范围的空间承载特性。通过构建四柱式支架顶梁分离体空间力学模型,得到空间力系表达式并推导出承载曲面解析式;根据曲面判定原则进行取舍得到支架处于最大支撑高度时的承载体即极限承载体,其外形与“三角曲面锥”体类似,呈现四周低、中心高的特点。对四柱式支架极限承载体做垂直及水平切面得到纵、横向承载区以及承载力等值面,分析得到纵向承载区在顶梁纵向中部的支架合力以及面积最大,并沿两侧衰减,与平面承载区理论研究结果相同;横向承载区以极限承载点m0为界差异显著,承载区面积在m0处最大,并向前后两侧减小;承载力等值面呈三角形分布,承载力越大三角形越小。提出了量化支架承载能力的体积计算法;分析了极限承载体体积的关键影响因素为支架单立柱工作阻力和立柱定位尺寸,结果表明:单立柱工作阻力异常下降会影响支架的额定工作阻力,减小承载容量,影响支架的整体承载性能,削弱支架对顶板的适应能力;适当增大立柱间距能够增加支架的承载容量,扩大支架的有效支护面积,增强支架对顶板载荷变动的适应性,提高控顶效果,而支架的整体支撑效率并不改变。 展开更多

关键词 四柱支撑掩护式液压支架 极限承载体 纵、横向承载区 承载容量

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两柱式和四柱式放顶煤支架在急倾斜煤层中适用性研究

4

作者 刘金凯 李作泉 +2 位作者 张世青 赵健健 张春雷 《中国煤炭》 北大核心 2013年第9期48-51,123,共5页

为了研究四柱支撑掩护式和两柱掩护式低位放顶煤液压支架在急倾斜煤层中的适用性,基于靖远宝积山煤矿在急倾斜煤层中实际使用的四柱支撑掩护式液压支架和两柱掩护式放顶煤液压支架的支柱工作阻力与实际应用效果观测,分析了四柱支撑掩护... 为了研究四柱支撑掩护式和两柱掩护式低位放顶煤液压支架在急倾斜煤层中的适用性,基于靖远宝积山煤矿在急倾斜煤层中实际使用的四柱支撑掩护式液压支架和两柱掩护式放顶煤液压支架的支柱工作阻力与实际应用效果观测,分析了四柱支撑掩护式液压支架前后柱受力不均衡的原因和影响支架端面控顶效果因素。分析结果表明:与四柱支撑掩护式相比,两柱掩护式综放液压支架左右立柱受力均衡,初撑力利用效率高,支柱可以提高较大的水平阻力,端面控顶效果好,在急倾斜工作面中适用性更强。 展开更多

关键词 四柱支撑掩护式液压支架 两柱掩护式液压支架 急倾斜煤层开采 适用性

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千米深井大采高俯采工作面四柱液压支架适应性分析 被引量：21

5

作者 王国法 胡相捧 +4 位作者 刘新华 于翔 刘万财 吕益 郑植 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期865-875,共11页

针对口孜东矿121302工作面使用的四柱支撑掩护式液压支架适应性较差的问题,统计分析了121302工作面的矿压和支架受力特点,基于平面杆系建立了四柱支撑掩护式支架的力学模型,推导出支架极限外载荷大小和分布区间的解析表达式,得出支架外... 针对口孜东矿121302工作面使用的四柱支撑掩护式液压支架适应性较差的问题,统计分析了121302工作面的矿压和支架受力特点,基于平面杆系建立了四柱支撑掩护式支架的力学模型,推导出支架极限外载荷大小和分布区间的解析表达式,得出支架外载荷与顶梁合力和底座合力是一一对应关系,支架能够平衡的外载荷必须满足其对应的顶梁合力和底座合力均在其长度范围内,否则,支架将不能保持稳定状态;支架极限外载荷区间不是完全覆盖顶梁长度,依据前后排立柱的最大工作阻力和最大拉力分为5个区域:前排立柱达到最大拉力区、后排立柱达到最大工作阻力区、前排立柱达到最大工作阻力区、后排立柱达到最大拉力区、无承载能力区,其中,无承载能力区的区间取决于支架高度、摩擦因数以及顶梁前端至底座前端的水平距离。通过实例分析了支架前后排立柱不同工作阻力分配比例和摩擦因数对支架适应性的影响,结果表明:支架前后排立柱工作阻力不能相差太大,太大会降低支架的适应性;顶底板松软和较大俯采角度的工作面,支架前后排立柱工作阻力分配比例6∶4时最为合理;通过增大中缸环形面积以提高后柱的受拉能力来提高支架适应性,为了保护导向套和立柱连接件不受损坏,立柱的上腔加装安全阀,并加强后排立柱的连接件强度;摩擦因数取负时,支架极限外载荷区间最小,随支架高度降低,支架极限外载荷区间增大;摩擦因数取非负时,摩擦因数越大,支架前端的承载能力越大,随支架高度降低,支架极限外载荷区间减小。 展开更多

关键词 千米深井 大采高 俯采工作面 四柱液压支架 适应性

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四柱液压支架稳定性分析 被引量：7

6

作者 胡相捧 刘新华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第19期1-11,25,共12页

惯性力对液压支架这种重型机械的稳定性的影响不容忽视。基于达朗贝尔原理建立了液压支架稳定性力学模型,采用数值计算分析了支架静态稳定性和动态稳定性的影响因素,给出了增加支架稳定性的方案,对优化方案进行了验证。结果表明:顶梁质... 惯性力对液压支架这种重型机械的稳定性的影响不容忽视。基于达朗贝尔原理建立了液压支架稳定性力学模型,采用数值计算分析了支架静态稳定性和动态稳定性的影响因素,给出了增加支架稳定性的方案,对优化方案进行了验证。结果表明:顶梁质心位置对支架稳定性的影响最为明显,其他因素依次为掩护梁质心位置、前连杆质心位置、后连杆质心位置、支架高度;顶梁和掩护梁质心位置越靠近顶掩铰接点方向,越有利于支架的稳定性,但应兼顾支架的整体质心位置;前、后排立柱同时升降,且两者的加速度达到合理的匹配有助于提高支架的稳定性;采取滞后支护方式以缩短顶梁长度、立柱上腔加装单向锁和安全阀、保证系统稳压供液都能改善支架的稳定性。该研究为四柱液压支架的优化设计提供理论指导。 展开更多

关键词 达朗贝尔原理 四柱液压支架 稳定性 质心 加速度

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两柱与四柱支撑掩护式放顶煤支架选型探讨 被引量：12

7

作者 樊伟 《煤炭工程》 北大核心 2018年第A01期19-22,共4页

为了给磁窑沟煤矿13号煤层综放工作面选择适合的液压支架,论述了国内放顶煤液压支架发展及应用情况,对比分析了两柱和四柱支撑掩护式放顶煤液压支架的结构、受力以及对顶底板的适应性等,结果表明:两柱支撑掩护式放顶煤支架在中硬煤层相... 为了给磁窑沟煤矿13号煤层综放工作面选择适合的液压支架,论述了国内放顶煤液压支架发展及应用情况,对比分析了两柱和四柱支撑掩护式放顶煤液压支架的结构、受力以及对顶底板的适应性等,结果表明:两柱支撑掩护式放顶煤支架在中硬煤层相比四柱放顶煤液压支架适应性差别较小,且在实现自动化难度及日常维护量较少,最终晋神磁窑沟煤矿13号煤层首采综放工作面选用两柱掩护式放顶煤支架。 展开更多

关键词 两柱掩护式放顶煤支架 四柱掩护式放顶煤支架 放顶煤 支架选型

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放顶煤液压支架承载特性及其适应性分析 被引量：35

8

作者 李化敏 蒋东杰 +1 位作者 Syd S Peng 冯军发 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第6期23-28 70,70,共7页

通过对两柱、四柱式放顶煤液压支架支架结构特征分析,研究了不同工作阻力两柱式放顶煤液压支架、相同工作阻力两柱和四柱式放顶煤液压支架承载特性和其影响因素,并对液压支架适应性进行分析。研究结果表明:液压支架的结构特性决定其承... 通过对两柱、四柱式放顶煤液压支架支架结构特征分析,研究了不同工作阻力两柱式放顶煤液压支架、相同工作阻力两柱和四柱式放顶煤液压支架承载特性和其影响因素,并对液压支架适应性进行分析。研究结果表明:液压支架的结构特性决定其承载特性,两柱式放顶煤液压支架平衡千斤顶机构决定其有效承载范围在顶梁柱窝附近,增大立柱和平衡千斤顶的工作阻力能增大其承载能力,但通过增大平衡千斤顶工作阻力改变支架承载能力有限;四柱式放顶煤液压支架两排立柱与顶梁铰接位置决定其有效承载范围与立柱排距相当,增大前柱工作阻力降低后柱工作阻力能提高支架顶梁前段支撑能力,使支架有效承载范围前移;液压支架承载特性决定其适应性。平衡千斤顶能适时调节两柱式放顶煤液压支架顶梁上顶板荷载作用的位置,使其能适应一般综放工作面,但特厚煤层大采高综放工作面顶板荷载受顶煤放出影响作用位置多变,易导致平衡千斤顶损坏,四柱式支架有效承载范围较宽,使其能适应特厚煤层大采高综放工作面。 展开更多

关键词 两柱和四柱式放顶煤液压支架 承载特性 支架适应性

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液压支架顶梁外载作用位置理论研究与应用 被引量：16

9

作者 徐亚军 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第7期102-106,共5页

针对液压支架顶梁外载作用位置不明确的问题,基于顶板弹性岩梁假设,研究了工作面顶板岩层挠度变化情况,推导出外部载荷在液压支架顶梁上的作用位置,给出了两柱掩护式液压支架顶梁前后端到支架合力作用点距离之比和四柱支撑掩护式顶梁长... 针对液压支架顶梁外载作用位置不明确的问题,基于顶板弹性岩梁假设,研究了工作面顶板岩层挠度变化情况,推导出外部载荷在液压支架顶梁上的作用位置,给出了两柱掩护式液压支架顶梁前后端到支架合力作用点距离之比和四柱支撑掩护式顶梁长度确定原则。结果表明,支架合力在顶梁上合理位置的比值为2.67,理论结果与经验数据基本一致,可以用于液压支架设计。 展开更多

关键词 液压支架 顶梁 外部载荷 四柱支撑掩护式支架

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两柱与四柱综放支架对顶煤二次破碎效果分析 被引量：1

10

作者 方树林 刘坤 刘前进 《煤矿开采》 北大核心 2016年第5期4-7,32,共5页

为研究两柱和四柱综放支架对顶煤的二次破碎效果,采用ANSYS仿真模拟手段分析了支架反复支撑对顶煤的破坏机理,并得出了两种综放支架在不同硬度煤层条件下的顶煤破坏高度。结果表明:随着支架反复支撑次数的增加,顶煤的破坏范围和破坏程... 为研究两柱和四柱综放支架对顶煤的二次破碎效果,采用ANSYS仿真模拟手段分析了支架反复支撑对顶煤的破坏机理,并得出了两种综放支架在不同硬度煤层条件下的顶煤破坏高度。结果表明:随着支架反复支撑次数的增加,顶煤的破坏范围和破坏程度均加大,四柱式综放支架对顶煤的破坏效果优于两柱式综放支架,而端面控顶效果不如后者。对于坚硬或特厚煤层综放开采建议优先选用四柱综放支架,当顶煤的实际厚度大于综放支架对顶煤的最大破坏高度时,需对顶煤采取弱化措施。 展开更多

关键词 两柱支架 四柱支架 综放开采 顶煤二次破碎 反复支撑 有限元模拟

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四柱放顶煤液压支架支护能力技术研究 被引量：11

11

作者 王彪谋 高素英 杜忠孝 《煤矿开采》 北大核心 2015年第2期27-29,55,共4页

煤矿广泛采用铰接顶梁结构的四柱放顶煤液压支架，存在的问题是前梁端部支撑能力小，顶梁结构复杂，封闭性差，支架前部容易出现片帮、冒顶。采用整体顶梁结构的四柱放顶煤液压支架，顶梁前端的支撑力大，可有效防止煤壁片帮、冒顶，但... 煤矿广泛采用铰接顶梁结构的四柱放顶煤液压支架，存在的问题是前梁端部支撑能力小，顶梁结构复杂，封闭性差，支架前部容易出现片帮、冒顶。采用整体顶梁结构的四柱放顶煤液压支架，顶梁前端的支撑力大，可有效防止煤壁片帮、冒顶，但该架型支架前、后柱受力不均带来的问题比较突出，严重时造成工作面支架压死。理论研究和实际应用表明，要针对煤层开采条件进行个性化设备选型和液压支架优化设计，选用整体顶梁结构的四柱放顶煤液压支架，建议其额定工作阻力估算值应比普通铰接顶梁放顶煤支架提高约1．4-1．6倍。 展开更多

关键词 四柱放顶煤液压支架 铰接顶梁 整体顶梁 工作阻力

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放顶煤液压支架应用和选型趋势研究 被引量：13

12

作者 李胜军 王彪谋 李成喜 《煤矿开采》 北大核心 2014年第5期1-3,7,共4页

综采放顶煤开采以来,虽然应用四柱放顶煤液压支架比较普遍,但是该架型前、后柱受力不均,有效支护效率低是造成工作面顶煤及顶板出现片帮冒顶的主要原因。近十年的发展和应用研究表明,两柱放顶煤液压支架不仅技术成熟且优越性突出,已经... 综采放顶煤开采以来,虽然应用四柱放顶煤液压支架比较普遍,但是该架型前、后柱受力不均,有效支护效率低是造成工作面顶煤及顶板出现片帮冒顶的主要原因。近十年的发展和应用研究表明,两柱放顶煤液压支架不仅技术成熟且优越性突出,已经被大量推广应用。要针对煤层开采条件和配套设备特点进行个性化配套选型和液压支架设计,防止重大技术问题和事故的发生。 展开更多

关键词 四柱放顶煤支架 两柱放顶煤支架 选型趋势

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