摘要
目前迈步自移式液压支架在国内综掘巷道超前支护中得到了较多使用，但是由于淮北矿区大部分煤矿存在地质条件差、顶底板起伏、顶板易破碎及“掘、支、锚”效率失衡等现实问题，传统的迈步自移式液压支架不再适用此类型巷道。因此，本文创新设计了一种液压组合支架，以期解决上述问题，论文主要研究内容如下： （1）根据淮北矿区综掘巷道超前支护实际需求，对工作面地质条件进行了分析概括，通过计算和分析确定了液压组合支架主要技术参数和总体结构，最后利用SOLIDWORKS建立了液压组合支架三维模型。 （2）建立了液压单元支架动力学模型，得出了单元支架系统中各部件的运动微分方程及能量表达式。同时建立了液压单元支架与顶板耦合状态的动力学模型，得出了单元支架顶梁的振动微分方程。利用ANSYS Workbench软件，针对不同工况选取单元支架顶梁不同位置进行瞬态动力学仿真。仿真结果显示顶梁结构强度符合液压支架设计规范。 （3）通过建立液压单元支架力学模型并受力分析，得到了力矩平衡方程及方程组，对支架沿工作面走向和倾向方向上分别发生倾倒和滑移的临界状态进行了理论分析。借助ADAMS/View软件建立液压单元支架失稳仿真模型，经过求解得到了支架在两个方向上失稳临界角度的数值解。 （4）搭建了液压单元支架样机力学实验平台。针对不同工况对单元支架实验样机进行了振动加载实验，研究分析了单元支架与顶板接触过程中的动力学特性，并将实验结果和理论研究结果进行分析对比，最终完善理论研究成果。
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