落煤角与接触角对煤岩与尾梁动态响应的影响分析

山东科技大学机械电子工程学院 山东青岛 266590

煤 炭是我国的主要能源之一，在已探明的化石资源中所占的比例最高，在国民生产生活以及社会发展过程中必不可少。综采放顶煤工艺具有成本低、环境适应能力强、集中生产与管理方便的优势，是许多厚煤层及特厚煤层煤矿开采的主要方式[1]。综采放顶煤过程中经常遇到大量煤炭垮落带来的冲击载荷[2]，冲击产生之后，会使液压支架的工作状态与运动方式发生变化，冲击严重时甚至会导致尾梁产生冲击变形，进而影响煤炭开采的正常进行[3]。

目前国内外对于煤岩颗粒冲击尾梁带来相应变化的研究较少。梁利闯等人[4]对冲击载荷作用下的液压支架力传递特性作了分析，得出了冲击载荷的位置不同，各铰接点处受到的力也不同、力的传递特性不同的结论。赵忠辉等人[5]对液压支架立柱在冲击载荷作用下作了有限元分析，通过分析立柱的应力场分布，得出了立柱缸体的抗冲击性能，及立柱在冲击试验过程中对地基等基础设施的最大冲击载荷。万丽荣等人[6]研究了冲击载荷作用于支架掩护梁后支架的运动及受力情况，提出了冲击载荷作用位置不同，支架的动力学变化趋势不同。

以上研究主要是以在液压支架上施加冲击载荷的方式进行，忽略了实际工况下煤岩与液压支架的碰撞接触及接触时煤岩颗粒的落点与冲击方式差异，这与实际工况不符。笔者主要针对单颗粒煤岩以不同的下落冲击方式冲击尾梁不同位置，从而得出尾梁承受不同冲击载荷后的动态响应。……