冲击地压巷道支架防冲性能及优化设计

发布时间：2024-03-03 16:12

　　煤矿冲击地压发生时将释放巨大的能量,往往造成支护摧毁和巷道严重破坏,采用吸能防冲支护技术实现冲击地压发生时不造成人员伤亡和设备损坏,已经成为巷道冲击地压防灾减灾中的重要研究内容。论文以数值模拟与试验手段作为研究方法,研究了刚性支护和吸能支护在冲击载荷作用下的力学行为,分析了吸能装置并进行恒阻性能的结构优化,以某矿地质条件作为工程背景,进行吸能防冲支护应用研究。在刚性支护防冲性能研究方面,采用数值模拟手段建立了刚性液压支架的数值模型。以塑性能,最大塑性应变,屈服面积等参数作为研究指标,研究了顶部冲击载荷和侧向冲击载荷作用下刚性液压支架的支护性能,给出刚性液压支架的破坏程度、最易发生破坏的位置、主要承载位置随冲击荷载的演化特征。在吸能装置研究方面,首先通过实验及数值模拟手段对现有的一种吸能装置的力学特性进行研究,然后找出了影响吸能装置在压溃过程中荷载位移—曲线波动的两个主要原因,并对现有吸能装置进行了改进,设计了一种压溃过程中荷载—位移曲线波动较小的恒阻吸能装置。在吸能支护防冲性能研究方面,采用数值模拟手段建立了吸能防冲支架的数值模型,同样以塑性能,最大塑性应变,屈服面积,等参数作为研究指...

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.3液压支架顶部冲击模型

第二章液压支架防冲性能研究7图2.2支架材料本构关系曲线作用在支架上的冲击能由支架顶部的刚性板提供，底部刚性板完全固定（如图2.3所示），顶部刚性板通过设置质量及初速度来提供冲击能量，并固定除竖直方向外的所有方向自由度，刚性板的冲击能量按下式计算。=122式中：E—冲击能量m—刚....

图2.7液压支架屈服位置云图

第二章液压支架防冲性能研究9图2.6液压支架等效塑性应变云图由于不同冲击速度工况下，支架发生屈服的位置变化不大，同样以冲击速度为10m/s的工况为例，图2.7是液压支架的等效塑性应变云图，将发生塑性应变的区域标为白色，未发生塑性应变的区域标为蓝色，从图中可以看出液压支架的顶梁中部....

图2.6液压支架等效塑性应变云图

第二章液压支架防冲性能研究9图2.6液压支架等效塑性应变云图由于不同冲击速度工况下，支架发生屈服的位置变化不大，同样以冲击速度为10m/s的工况为例，图2.7是液压支架的等效塑性应变云图，将发生塑性应变的区域标为白色，未发生塑性应变的区域标为蓝色，从图中可以看出液压支架的顶梁中部....

图2.10液压支架等效塑性应变云图

第二章液压支架防冲性能研究11图2.10液压支架等效塑性应变云图图2.11图是液压支架的等效塑性应变云图，将支架发生塑性应变的区域标为白色，未发生塑性应变的区域标为蓝色，从图中可以看出当冲击速度不变时，液压支架的顶梁中部，左右立柱的顶部，中部立柱上半部分发生了塑性应变，表明在顶部....

本文编号：3918038