基于ADAMS软件的液压支架顶梁负载特性分析

高志伟

（霍州煤电集团河津腾辉煤业有限责任公司，山西 河津 043300）

掩护式液压支架凭借着其结构简单、回撤方便、可靠性好等优点，被广泛应用于煤矿井下综采工作面支护。但因掩护式液压支架质量轻且采用

双排立柱式［1］支撑结构，其对井下复杂环境的适应性相对较低。为进一步提高该支护方式在井下综采面的适应性，本文提出采用ADAMS软件对液压支架顶梁的负载特性进行仿真分析，旨在获得掩护式液压支架顶梁承载调节和工作时的载荷平衡区，从而为优化掩护式液压支架结构提供参考。

1 工程背景

腾辉煤业井下综采面的煤层平均倾角为25.8°，煤层的平均厚度为3.6 m，煤层为极软煤层。井下综采面的长度约为156 m，综采面的最大推进长度约为969 m。煤层的底板为细砂岩，顶板为硬质砂岩，采用ZY3400/14/32 型支撑掩护式液压支架进行巷道支护，通过配平试验，该支架在支护时的稳定初撑力为15 582 kN。在综采扰动和矿压作用下，支架顶梁所受力的位置和大小不断变化，导致液压支架支护失稳情况经常发生，严重影响了煤矿井下综采作业安全性。因此迫切需要对不同力作用下的支架顶梁稳定性进行分析，为优化支架结构布置、提高支护稳定性奠定基础，腾辉煤业井下液压支架支护结构见图1。

图1 井下液压支架支护实物

2 数值模拟分析

1）数值建模

利用数值模拟软件建立液压支架的三维模型，将其导入到ADAMS仿真分析软件中，设置液压支架工作时的初撑力为15 400 kN，各个支柱工作时的载荷为11 600 kN，顶板来压步长为600步，其三维模型结构见图2。……