根据液压支架带压移架机理及其液压系统的工作原理,建立了支架带压移架残余支撑力数学模型和带压移架液压系统的AMESim仿真模型;分析了支架带压移架供液过程中,泵站供液流量和主进、回液管径分别对支架移架速度的影响,结果表明不同的泵站供液流量和主进、回液管径会对带压移架性能产生影响,合理选择参数可提高液压支架带压移架速度、缩短带压移架时间,为带压移架的高效工作提供了依据。

为满足液压支架系统工作的可行性和稳定性,对带压移架系统中的立柱控制回路进行设计。该立柱控制回路具有补液、保压功能,且保压阀、补液阀弹簧力分别是8 508 N、4 286 N,可保证顶板起伏变化时,达到协调自适应效果。仿真分析表明该设计控制回路可保证压力在设计合理范围内,符合工作要求,且通过分析双伸缩立柱活柱、中缸的位移变化,能够实现立柱控制回路中的自动升降功能。

根据杨家村煤矿4101工作面不稳定顶板的情况,结合液压支架带压移架的特点,对液压支架推移控制回路进行优化设计,基于AMESim软件对所设计的推移控制回路进行模拟仿真,并对所获得的图表进行分析,并在工作面液压支架上进行现场应用试验,证明所设计的液控回路具有良好的支护性能。

液压支架作为综采工作面机械化采煤的支护设备,其稳定运行至关重要。由于大采高工作面中存在较大矿压,易发生煤壁片帮等事故,其对顶板支护提出了更高的要求,带压移架作为一种非直接对顶板增卸压的方式,可以使支架在移架过程中时时接顶,能够有效限制煤壁片帮及端面冒顶的发生,对于顶板支护具有较理想的效果。以某型号大采高液压支架为对象,对其带压移架液压系统进行了理论分析,通过AMESim搭建模型并进行仿真,结果表明该系统能够较好的根据顶板起伏变化做出调整,且建模过程中提出了一种带有底阀的立柱模型,可以较好的模拟立柱一级缸及二级缸的升降次序,对液压支架后续的研究有一定的借鉴意义。