工作面滞后支承压力分布规律

为获得综采工作面滞后支承压力的分布规律,采用理论分析、数值模拟及现场实测的方法,对兖州矿区工作面滞后支承压力分布规律进行了分析.分层开采与综放开采工作面滞后支承压力变化规律是,随着采高的增大,工作面滞后支承力的距离加大,垂直应力集中系数差别不大.实例结果表明:分层滞后支承压力在工作面后方160～180m以外稳定,综放工作面在其后方200 m以外稳定.     

螺栓支承面有效半径的影响因素

为得到螺栓拧紧扭矩与预紧力之间的精确关系,对影响螺栓支承面(螺栓头和螺母)有效半径的计算方法、预紧力、被连接件弹性模量、板厚、孔隙、螺距等因素进行了研究.采用ANSYS参数化设计语言,构建了具有螺纹特征的螺栓连接件参数化有限元模型,通过Ⅰ-Scan压力薄膜传感器测量被连接板结合面的压力分布,并与有限元模型的计算结果进行比较,间接地验证了参数化模型的可靠性.通过获取螺栓连接件支承面的压力分布方式,结合螺栓支承面有效半径的计算方法对螺栓支承面的有效半径进行了计算.计算结果表明,螺栓支承面的有效半径随着预紧力、孔隙的增加而增加,随着板厚、被连接板弹性模量的增加而减小,有效半径与预紧力、弹性模量之间成非线性关系,与孔隙之间成线性关系且斜率为0.53～0.56.     

油液粘度变化对液压泵中静压支承的影响

本文论述了液体粘度变化对静压支承中油膜缝隙的流量q、压力分布p及支承力F_n的影响,并给出了相应的理论公式。研究结果表明,对高压或超高压工况,粘度变化的影响较大,为了减小其影响,应选用热效压力p_τ较大,粘温性能较好的工作液体。     

采场超前支承压力分布规律与巷道稳定性

采场超前支承压力的分布情况直接影响巷道稳定性。根据双鸭山矿业集团公司新安煤矿六采区综三工作面概况,采用顶板相对位移观测、锚杆锚索受力观测、单体液压支柱工作阻力观测相结合的方法,研究了综三工作面超前支承压力分布规律与回采巷道稳定性。结果表明:工作面超前移动支承压力影响范围为工作面前方35 m,峰值点位于工作面前方20～25 m处;在锚杆、锚索联合支护的条件下,上下回采巷道均处于相对稳定状态。该结果为类似条件下确定工作面合理超前支护范围和分析回采巷道稳定性提供了依据。     

水工弧形钢闸门振动的负阻尼

引入了弧形闸门小开度切向振动时因流量随时变化产生的水力负阻尼的表达式,定义了因压杆纵向恒定力及交变力引起的参数共振相应的负阻尼·对弧门振动的不同情况简化为两端铰支承和一端铰支一端弹性支承两种端点条件不同的压杆,并给出了相应的第一欧拉临界力的计算式·由动力方程给出了杆端纵向力的近似算式,根据实验资料给出了作用在支铰上的脉动压力的参考值,为讨论可能出现动力失稳的典型情况奠定了基础·     

基于光纤Bragg光栅的采动支承压力分布试验研究

为了研究采动支承压力的分布情况,采用光纤Bragg光栅(FBG)传感器对长壁采场模型试验进行了测试,在模型中埋设了9支FBG应变传感器,对比分析工作面推进时底板支承压力与上位FBG的测试结果。试验揭示了FBG测试结果与支承压力变化呈现镜面反射,在超前支承压力影响范围内支承压力与波长漂移呈线性关系。研究提出了支承压力FBG测试灵敏度参数,其表征了FBG传感器每变化1 pm时的支承压力变化;定量分析了围岩采动支承压力分布规律,得出了测线2三支FBG所在层位的支承压力大小与影响范围(K,L1,L2),同时建立了基于FBG的围岩采动支承压力的分布模型,用于描述采动围岩体中支承压力在不同层位和距离工作面不同距离时的分布规律。     

压边力和液压力对椭球形件充液拉深成形的影响

起皱和破裂是板材零件的两大缺陷。充液拉深成形是一种新的塑性加工工艺，可以改善曲面形零件的成形质量。压边力和液压力是该工艺的关键参数。利用Dynaform有限元分析软件研究了旋转椭球形件在恒压边力变液压力、变压边力变液压力情况下的充液拉深成形情况。模拟结果表明，压边力和液压力的加载路径对于零件的成形有明显的影响，采用变压边力变液压力技术可以得到不破裂、不起皱、减薄率小、厚度均匀的零件，在很大程度上改善了零件的成形效果。     

Stewart平台式六维力测量装置初探

利用Ｓｔｅｗａｒｔ平台结构特点,开必一种新型的六维力测量装置。根据Ｓｔｅｗａｒｔ平台的静力学关系,建立了六维力测量装置的数学模型。给出了Ｓｔｅｗａｒｔ平台上平台所受的六维力和６个支承腿所受拉压力的关系,并进行了结构设计和测量系统设计。     

巨厚砾岩层下采场支承压力分布的理论及试验研究

巨厚砾岩层下的采场围岩极易形成应力集中而引发巷道失稳,其倾向支承压力分布规律是该问题的核心。文中通过建立采场倾向支承压力理论模型,对巨厚砾岩层下采场倾向支承压力进行了理论计算。随后搭建了巨厚砾岩层下采场三维物理相似模型,将分布式光纤技术用于模型试验采场支承压力测试,并对比研究了模型开挖过程中支承压力与光纤测试Brillouin频移之间的关系。结果表明,巨厚砾岩下倾向采动支承压力分布具有峰值大和影响范围大的特点,理论计算支承压力峰值为35 MPa,影响范围约200 m;模型试验光纤测试曲线表明支承压力分布规律为从不变→增大→峰值→减小→不变的变化趋势,光纤测试结果与理论计算一致,通过光纤频移变化可以反映倾向支承压力的变化规律,为采场倾向支承压力监测提供了新的研究手段。     

支承压力分布演化规律及对煤岩体破坏的影响

为了研究支承压力与工作面超前煤岩体破坏之间的关系,采用ANSYS软件对采场支承压力分布动态演化规律和塑性区分布范围进行数值模拟,并从理论角度分析开采引起的煤岩体应力状态变化过程。数值模拟结果表明,支承压力呈非对称性山峰形分布,工作面推进距离与支承压力集中程度呈正相关性,工作面前方塑性区范围随着推进距离的增加而增大。屈服条件分析表明,尽管煤岩的破坏随着支承压力的增加、增大了破坏的可能性,但煤岩的破坏并不单纯取决于支承压力的大小,而是由水平应力和支承压力共同决定的;以支承压力作为判断标准,得到的煤岩体破坏范围往往会比工程实际范围偏大。该研究结果对矿山灾害的预防工作有指导作用。     

三自由度双并联液压支架的设计与稳定性分析

针对现有四连杆型液压支架的立柱及顶梁均不能承受侧向力,侧向力通过掩护梁传递给连杆易造成倒架和支架机构损坏的原理性缺陷,提出一种基于3-RPC型并联机构的双并联液压支架的设计方案。文中对液压支架的工作空间进行分析,给出顶梁的运动轨迹公式;分析液压支架在偏载和大倾角工况下的受力情况,得出支架具有三向受力的特点,并给出准确的力学关系式;运用ADAMS软件对液压支架进行稳定性模拟仿真,验证了该并联液压支架的设计符合煤矿井下支护的要求,在技术上是可行的。     

坚硬顶板条件下液压支架选型与适应性分析

针对古书院矿151306工作面易于积聚能量的坚硬顶板地质条件,垮落来压时会对支架形成冲击载荷,支架需具有良好的适应性才能保证工作面安全生产.按照液压支架的选型原则进行理论计算和参数验证,最终确定选用ZZ8800/14/26D型液压支架.采用全程矿压观测方法,在151306工作面布设测线,观测支架初支撑力、末支撑力及时间平均工作阻力.结果表明,在整个工作面回采过程中,ZZ8800/14/26D型液压支架运行状况良好,能够满足支撑顶板的要求.研究成果对坚硬顶板条件下液压支架选型与适应性分析具有指导意义。     

附加力对液压支架受力的影响

在分析附加力对液压支架受力影响的基础上,详细介绍了液压支架在设计中如何选取合理参数以减少附加力。     

液压支架初撑力对工作面煤壁片帮的影响分析

通过对液压支架初撑力不足的原因分析和不同初撑力对工作面煤壁破坏的数值模拟分析,指出提高支架初撑力可以有效减少工作面煤壁片帮,并提出了提高液压支架初撑力的措施。     

快速让压水压支柱支护能力的确定

探讨了由南非引进的２００／４００ｋＮ（２０／４０ｔ）快速让压水压支柱的支护能力，建立了与实际运用密切相关的支柱最小初撑力、工作阻力增量及额定工作阻力计算的数学模型，对水压支柱的试验及以后的推广使用具有重要的指导意义．     

基于虚拟样机的液压支架运动仿真与分析

 运用三维建模软件Pro/E 对液压支架进行实体建模,并将其导入多体动力学软件ADAMS 中。运用ADAMS 软件对液压支架进行动力学仿真,获得了液压支架的动态特性。对液压支架升降过程中四连杆机构运动、顶梁端点的运动轨迹、顶梁位移与顶板力的关系等进行分析,验证了设计的合理性。通过模拟液压支架的整个运动过程,检验了液压支架动力学模型的性能。液压支架虚拟样机的建立可以缩短其设计周期并提高设计质量,有助于液压支架的优化设计。     

用插装阀设计电液控制支架液压系统的研究

插装阀通流能力大、密封性能好、抗污染能力强、易于实现自动控制等优点特别适合于电液控制支架的工况,用其设计和装配该型支架的液压系统,能满足和顺应生产要求,符合工作面支护和流体传动技术的发展趋势,必将在改善支架的工作性能,提高其工作可靠性和效率、降低制造和使用成本等方面起到重要作用.因此,提出了用插装阀设计电液控制支架液压系统的设计思想,并对某型电液控制支撑式支架作了应用设计,分析了工作原理和可行性.设计时,应结合液压支架的工况特点,对控制各油缸的二通锥阀单元进行受力和结构分析,对阀芯面积比、密封结构和最小弹簧力等提出选型和设计要求.     

液压支架增大拉架力减小推溜力的新途径

随着液压支架功能及架型的不断发展，提高拉架力已势在必行，另外，除工作面端头支架需增大推溜力外，一般在支架中部均需减小推溜力。根据液压基础理论，重点在液压元件及油路上较好的地解决了上述问题，并使油缸结构简化，维修量减少，系统节能也较为显著。     

轨道路基动力响应测试装置现场试验支撑设备稳定性研究

以轨道路基动力响应现场试验支撑装置为研究对象,运用解析几何与理论力学的方法,对挖掘机各液压缸闭锁力及后倾条件所决定的最大支撑反力进行了研究,建立了相关力学模型。以某型号挖掘机为例,采用多目标最优遗传算法对各液压缸伸出长度进行了优化计算,得出了一组使支撑反力最大时的Pareto解,并进行了稳定性分析。分析结果表明,挖掘机所提供的支撑反力能满足试验装置要求,能够稳定工作。     

液压支架结构件的弯扭组合强度分析

把液压支架结构构件简化为薄壁多室管，根据弹性力学，结构力学，阐述了支架结构件在轴力，剪力，扭矩共同作用下的应力计算方法，经过实例计算和实验验证及表明本文提出的弯扭组合强度分析方法是正确的，便于工程技术人员掌握和应用。