中国安全科学学报

作者：胡志伟, 刘少杰, 谢苗, 石忠定, 刘治翔

单位：1 山西焦煤西山煤电(集团)有限责任公司 斜沟煤矿, 山西 太原 030000；2 辽宁工程技术大学 机械工程学院, 辽宁 阜新 123000

关键词：顶板,超前支护,强度,模态分析,振型

为解决巷道围岩开采过程中由于支护不及时导致顶板易发生坍塌、冒顶事故等问题,提出迈步滑移式超前支护设备,应用仿真模拟方法分析超前支护设备的可靠性。首先,介绍滑移式超前支护结构组成及原理,明确超前支护设备支护效果的功能可靠性;然后,仿真分析超前支护设备在全支撑状态和迈步过程状态的整机结构强度,验证超前支护设备设计的合理性。最后,利用ANSYS Workbench模态分析超前支护设备,获得设备不同振型特征。结果表明:在全支撑状态下超前支护设备最大变形发生在纵梁前端部位(22.139 mm)、最大应力位于前后支撑纵梁的铰接处(205.45 MPa)、等效应变集中的位置位于拱形横梁与支撑纵梁的相交区域(11.624×10-4);在迈步过程状态下超前支护最大变形发生在副支撑组前纵梁上(13.411 mm)、支护最大应力出现在支撑纵梁与拱形横梁的铰接处(187.65 MPa)、推移油缸的最大位移出现在活塞杆头与副支撑组铰接部(5.633 2 mm)、最大应力则发生在与主支撑组铰接处(187.65 MPa);整机的一、二、三、四阶固有频率分别为41.715 2、44.591、60.826和62.789 Hz,发生形变的部位分别位于副支撑组前支撑立柱上与副支撑组后支撑立柱上。

来源：2023年第S2期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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