综掘巷道超前支架相似实验样机理论与实验研究

谢 苗 刘治翔 毛 君 卢进南

辽宁工程技术大学机械工程学院，阜新，123000

综掘巷道超前支架相似实验样机理论与实验研究

谢 苗 刘治翔 毛 君 卢进南

辽宁工程技术大学机械工程学院，阜新，123000

为了在实验室条件下，对综掘巷道超前支架进行动静力学实验分析，根据物理学相似关系，建立了超前支架原型机与实验样机的相似准则，确定了实验样机的主要参数，建立了实验样机。通过线性系统振型叠加的理论方法对实验样机进行了模态分析，并与模态实验结果进行了对比。通过理论方法对顶板在无支护、超前支架单组支护和双组支护下的力学特性进行分析，并与建立的实验平台得到的实验数据进行了对比分析。研究结果表明，模态分析的理论与实验结果误差最大值为12.57%，支架与顶板耦合力学的理论与实验结果误差最大值为14.80%，均低于20%，满足研究误差要求，验证了研究结果的可靠性。

综掘巷道超前支架；理论与实验研究；实验样机；模态分析

0 引言

综合掘进(简称“综掘”)巷道超前支架属于综掘工作面的临时支护设备，与掘进设备和锚固设备配套使用，可以保护掘进施工人员的安全，实现掘、支、锚成套装备平行作业[1-3]。文献[4-6]对综掘巷道超前支架与围岩相互作用机理，以及超前支架结构设计和强度校核等进行了研究,并使用ANSYS有限元软件进行了静动力学特性分析。文献[7]使用模糊PID控制算法对超前支架的支撑力自动控制进行了研究；文献[8] 以对顶板扰动量最小为控制目标，对超前支架在迈步过渡过程的支撑力控制系统进行了研究；……