关于某巷道临时支护结构底座的仿真与优化研究

霍卫星

（霍州煤电集团辛置煤矿， 山西 霍州 031412）

1 临时支护系统工作原理

临时支护设备的立柱起支撑顶梁的作用，顶梁则直接对巷道顶板起到支撑作用，四连杆机构主要负责对顶梁高度进行调节，底座结构是对整体结构的支撑，同时包括结构的走行机构，由于承受的载荷情况复杂。该型临时支护主要适用于矩形断面的巷道，如图1 所示为临时支护设备与掘进机之间的位置关系，临时支护设备由两架组成，可以在掘进机掘进过程中随动交替前进[1-2]。

临时支护设备工作时，立柱对顶梁起到支撑作用，顶梁则直接作用于顶板，两组支护设备可交替前进，当需要前进时，第二组临时支护设备的立柱上升，对顶板起到支撑作用，此时，第一组临时支护设备立柱下降，底座往前移动，再将立柱上升顶住顶板，如图交替进行实现支护设备随掘进机同步前进。当掘进机掘进一小段距离时，临时支护设备就要前移，保障开采面的安全，同时临时支护设备可为永久支护的施工提供足够的空间，极大地提高了工作效率[3]。

2 分析模型的建立

2.1 底座三维模型

图1 临时支护结构支护原理示意图

首先利用Solidworks 软件，创建了临时支护结构的三维模型，底座主要承受着顶梁传递下来的载荷，为防止底座在与地面接触时下陷，底座的底面应足够大，同时应满足总体结构的强度要求，底座采用钢拼焊而成，所用钢板厚底为20 mm。将底座三维模型以IGES 文件格式导入ANSYS Workbench，对三维模型的几何进行编辑，去掉对强度分析影响较小的孔等特征[4-5]。……