接触式煤矸识别需要研究综放开采液压支架顶梁承载特性,但现有研究大多重点关注放煤前后的支架承载特性或在给定载荷情况下支架的力学响应特征,忽略了对放煤过程中载荷变化的深入探究。针对上述问题,搭建了放顶煤支架动态载荷相似模拟试验平台,借助散体颗粒模拟破碎煤矸块体,反演了综放工作面放煤过程,利用薄膜压力传感器采集支架顶梁压力,分析了放煤过程中顶梁动态载荷演化特征。试验结果表明①顶煤的放出对支架顶梁载荷产生了较为明显的影响,即随着顶煤放出,支架顶梁载荷整体呈先增大后减小最终稳定的演化规律。②沿顶梁长度方向,支架顶梁距离掩护梁越远的位置受顶煤放出的影响越小,主要表现在距离掩护梁越远,顶梁载荷峰值相较初始值的增幅越小,且达到载荷峰值所需的时间越长。③沿顶梁宽度方向,由于顶煤的放出过程受到了...

为进一步探究煤矿液压支架可能的优化路径,本文以某型号煤矿液压支架顶梁作为研究对象进行分析。首先,应用ANSYS软件,建立该型号液压支架顶梁的有限元仿真模型,进行属性定义和网格划分;然后,对液压支架顶梁的应力和应变情况进行仿真分析,确定其需要重点优化的部位;最后,对其展开针对性优化,并对比优化前后的情况。结果显示,本次优化方案在提升液压支架力学性能方面具有一定作用。

液压支架是矿井综采和综放开采智能工作面的关键支护与放煤设备。针对井下环境存在设备健康评估与故障维护困难、难以对液压支架疲劳寿命进行预测等问题,基于数字孪生技术和长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)循环神经网络,提出了矿山液压支架顶梁疲劳监测与寿命预测方法。该方法根据矿山液压支架顶梁的结构与工作原理,首先利用有限元法建立液压支架系统仿真模型,并采用ANSYS有限元分析获得液压支架顶梁状态参数与疲劳寿命值的相关数据集;然后利用ANSYS Twin Builder构建高置信度的数字孪生验证模型,并根据矿山液压支架顶梁的屈服强度和本构关系等真实的边界条件,进一步验证与优化有限元分析模型;再通过LSTM神经网络对训练集进行训练并利用测试集进行测试,以确定液压支架顶梁寿命的预测模型,从而实现对矿山液压支架顶梁疲劳寿命的准确预...

巷道是保障矿井作业的安全通道,针对目前多矿巷道支护顶梁频繁损毁问题,分析了巷道围岩应力变化规律,发现围岩垂直应力与巷道宽和净高的密切关系,建立巷道支护液压支架顶梁力学模型。经分析表明:围岩垂直应力随压力拱的增加而增加,与巷道宽和巷道净高成正比关系;液压支架顶梁所受的外载荷与巷道宽度和巷道高度相关,并且随巷道宽度和巷道高的增大而不断增大。巷道支护液压支架顶梁力学模型建立,为巷道支护、液压支架顶梁设计等提供一定的理论依据。