深部综掘巷道超前支架设计与支护性能分析

• 作者: 吴淼 张昊 景新平 程继杰 管健 纪伟亮 薛光辉
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 综掘巷道 超前支护机组 超前支架 支架设计
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 煤矿智能化掘进技术与装备专题
• 页码范围: 15-20
• 页数: 6页
• 分类号: TD353
• 字数: 3875字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2018.12.003

摘要

针对综掘工作面环境恶劣,掘支锚时间比例严重失调现状,提出了一种新型综掘巷道超前支护机组,具有超前支护、多工位并行作业的特点.介绍了该支护机组的结构组成和工作原理,重点讨论了该支护机组的关键装备超前支架的结构和力学模型.以旗山矿地质条件为例利用FLAC3D软件,基于围岩—超前支架力学耦合模型仿真计算得到超前支架的载荷,导入Ansys软件并计算得到支架整体和各零件的应力云图、位移云图,分析了支架的应力和应变情况.仿真结果表明:支架的最大位移为8 mm,与支架整体尺寸相比可以忽略,最大应力为737.84 MPa,小于材料的屈服强度890 MPa,故所设计的支架能够承受该矿围岩的压力,支架的薄弱环节为顶梁、伸缩梁和护帮板,在后续的工程设计时应予以重视.此方法可实现掘支锚平行作业,巷道的快速掘进和安全生产,可为综掘巷道超前支护提供新的思路.