矸石充填液压支架的研究
液压支架在煤矿开采的过程中可以有效地支撑项板、隔离采空区，保证了采煤工作面作业工人的人身安全以及采煤机械的安全，是重要的综合机械化采煤设备。由于液压支架在工作时承担了煤层上面所有岩层的重量，所以它必须要有足够的支撑力与强度。随着采煤工业的快速发展，煤炭的开采量逐渐增大，煤矿开采出的废弃物已经开始影响环境，采空区的沦陷已经影响到煤矿上方地表的建筑物。为了解决这些问题，就需要研究应用新的采煤方法与采煤支架，矸石充填支架的应用就很好地解决了上述问题。
首先，通过分析普通综采液压支架，研究设计了矸石充填开采液压支架，并通过对充填夯实机构进行了设计改进，实现了充填机构的往复振动，使充填物能够更好的接顶，压实效果更好。
其次，通过三维参数化设计软件Pro/E，对矸石充填液压支架各个零部件进行了三维参数化建模，然后进行虚拟装配与干涉检查。对建立好的支架三维模型进行有限元模型简化，并导入到ANSYS Workbench软件中，进行多种工况下的有限元静力分析，得出相应的应力云图与变形云图，验证了本次设计满足相应地强度要求。
最后，分析了传统跨落式采煤法开采后矿山压力形成的过程，揭示了破坏地表上方各种建筑物成因，而矸石充填开采能及时对采空区回填，矿山压力会大大减小，通过数值模拟软件FLAC3D对矿山压力进行了分析，验证了使用矸石充填液压支架充填后可以有效地减小矿山压力的显现。
矸石;充填液压支架;充填夯实机构;有限元分析
河北工程大学
硕士
机械设计及理论
李秋生
2013
中文
TD355.4
76
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）