为解决土耳其IMBAT矿使用的四柱低位放顶煤支架出现的放煤效果不理想、拔后柱严重、外形尺寸大下井受限、前部顶板冒顶严重、顶板管理难度大等问题,结合矿方地质条件,提出一种适应此类地质条件的掩护式前部放顶煤液压支架。介绍了该液压支架的选型过程以及主要参数和结构特点,并对整架进行了偏转和扭转有限元分析。经样机研制及26000次压架试验,验证了该支架布局及结构的合理性,丰富了具备此类地质条件的综放开采液压支架应用案例。

针对液压支架压架过程中立柱控制阀座焊缝出现裂纹的情况进行原因分析,通过静载和液压冲击受力分析、金相和显微硬度分析确定裂纹产生原因,并提出改进措施,重新进行压架试验验证改进效果。研究结果表明,静载荷不足以导致焊缝开裂,在压架试验中,立柱经历高保压—卸载—加压的循环过程,产生高强液压冲击;高强液压冲击经过控制阀座与缸筒的接触缝隙及45°角未熔透处,导致接触缝隙交汇的焊缝根部存在500~1 000μm的裂纹;提出优化控制阀座尺寸、调整液体进入控制阀座的角度和提高焊接质量的改进措施,改进后的立柱经历60 000余次循环加载后没有出现开裂和漏液问题。

传统大采高液压支架结构件存在着焊接工作量大,制造成本高等缺点,该文研发了一种新型大采高液压支架,掩护梁结构件创新性的采用了外主筋断开箱型、内主筋薄厚板对接焊和加强平衡耳座等新结构,支架样机下线后,在厂内完成强度试验和耐久性压架试验。结果表明,掩护梁新结构件强度能够满足大阻力、大采高、特殊环境要求,不仅克服了传统结构的缺点,更具有制造成本低、加工周期短等优势。

通过建立液压支架虚拟样机及满足并行设计要求的变型样机模拟了液压支架的运动过程分析液压支架在运动过程中的受力情况并按照MT3122000试验规范的加载方式分析了整机及关键零部件的强度从而帮助设计人员优化设计参数.