自移式临时支护支架结构设计与力学性能研究

本文设计了一种新型的巷道临时支护支架,它主要应用于顶板极不稳定的煤岩和半煤岩拱形巷道。该临时支护支架结构新颖,可靠性高,安全性好,能为巷道工作面施工人员和施工设备提供一个安全可靠的工作空间,并且还可以大大提高巷道掘进效率。支架采用柔性顶梁设计,避免了多次支护对顶板带来的二次伤害,提高了支架对顶板的适应性。支架采用了自移式结构实现了超前巷道区域支护的机械化。临时支护支架底座前端装有抬底功能的千斤顶,保证了支架前行的顺畅性。增加了具有自动调高的铺网机构,能够适应不同截面的拱形巷道。文章采用FLAC 3D软件,对所研究巷道进行建模分析,得出拱形巷道的应力、位移变化情况,为临时支护支架设计提供理论依据。本文阐述临时支护支架的工作原理,设备各个部件的结构和工作过程的特点,采用Pro/E虚拟样机技术对临时支护支架进行建模,检查干涉,验证零部件的正确性。通过Pro/E虚拟装配,验证工作机构的可行性。为了验证设计的合理性,通过理论计算和计算机模拟多种方法对临时支护支架关键部件进行强度和刚度校核,最终证明支架各承载部件设计合理,总体结构紧凑,自移系统简便易行,可以很好的起到掩护人员和设备的作用,并能提高巷道的掘进速度,为实现巷道工作面完全机械化和自动化创造了可能,具有广泛的适用性和较高的经济效益。自移式临时支护支架由于技术上先进,工作性能安全可靠,是实现巷道掘进机械化和自动化不可缺少的设备。