煤矿巷道快速掘进临时支架结构设计研究

发布时间：2020-08-27 09:19

【摘要】：根据现行市场上公开的超前支架的使用分析发现,大多数支架主要是针对的是围岩大变形、高矿压及低支护强度这三个方向来进行设计、选型、制造,因此这些支架都具有质量重,体积大、支撑强度高,灵活程度低等特点,这些设备虽然优点较多,但其只能使用于巷道整体条件较好的矿井,在一些地质条件较为复杂的矿井下,并不能完全适用。由此提出了一种弱支撑,强防护的支架设计思路,并以质量轻、体积小、移动速度快、结构灵活为基础,创新设计了一种新型机载式的超前临时支架,并根据巷道顶板可能发生自然冒落的高度来确定支架所需要的支护强度。并对这种新型设备的整体结构,各主要组成部分分别提出了计算方法及选型要求。根据结构力学,将整个临时支架简化为一个平面杆系,并通过对最大应力、弯矩、剪力的计算推出设备所需要的物理力学指标,以此来确定设备材料,运用CAXA3D机械设计软件对临时支架进行了概念建模。针对具体煤矿地质情况及巷道参数,确定临时支架整体结构的基本参数以及主要构件的支护强度,结构尺寸,对给出已有的地质条件及巷道的参数对巷道进行模拟分析,得出其可能发生的自然冒落高度。对比分析原有掘进消耗时间及施工工序等内容,在原有施工工序的基础上,配合使用临时支架,创新出新的掘进施工工序,并通过调整掘进迎头工作面的支护时间,提高掘进机开机效率的方式来提升掘进速度。并且对模型的主要受力构件进行了静态与动态的模拟受力分析,通过对主要构件应力应变及位移量的分析,来验算支架的强度与刚度,给后续的临时支架工业化设计奠定了理论基础。
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD353
【图文】：

技术路线

2 现有超前临时支架与支护强度计算fah ；固性系数，其通俗的理解可认为较好的围岩较为少见，在进行巷现向内的滑动现象。此时，引起的停止[30]，如图 2.1 所示。

普氏冒落拱

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 闫殿华;周凯;王本林;;迈步分体式超前支护支架的研制与应用[J];煤炭科学技术;2014年05期

2 赵帅;李刚;周凯;;分体式超前支架组的支护强度设计[J];煤矿机械;2013年11期

3 单永泉;刘志军;;神东矿区快速掘进设备配套研究[J];内蒙古煤炭经济;2013年07期

4 吕品;;运输巷ZZX14000/20/29型超前支架的研制[J];煤炭工程;2013年01期

5 张辉;顾峰;;桃园煤矿综采工作面端头及超前支架的应用研究[J];科技视界;2012年33期

6 朱军;;红柳林煤矿回风巷超前支架研制[J];煤矿开采;2012年02期

7 曾明胜;;深部综放工作面巷道强力超前支护系统设计[J];煤炭科学技术;2011年06期

8 高攀科;;普氏卸荷拱理论在治理隧道塌方中的应用[J];甘肃水利水电技术;2011年04期

9 李钦彬;鄂宇;张喜;;浅谈掘锚一体化技术[J];煤矿机械;2010年08期

10 徐亚民;;付村煤矿综放工作面回采巷道超前支架支护实践[J];煤炭科学技术;2010年07期

相关博士学位论文 前2条

1 唐治;自移式吸能防冲巷道支架研究[D];辽宁工程技术大学;2014年

2 卢进南;综掘巷道迈步式超前支护系统力学特性研究[D];辽宁工程技术大学;2014年

相关硕士学位论文 前2条

1 王群;煤矿巷道快速掘进中支护工艺研究[D];西安科技大学;2017年

2 魏敬喜;大断面复合顶板煤巷快速掘进技术研究[D];安徽理工大学;2011年

本文编号：2805913