一种大倾角仰采面液压支架走向稳定性方法

摘要

一种大倾角仰采面液压支架走向稳定性方法，属于煤矿综采面液压支架稳定性方法。步骤如下：（1）以单个液压支架为基准，分析影响稳定性的因素；（2）建立液压支架在自由状态下的走向仰采倾倒力学模型，得出仰采临界倾倒角的计算公式；（3）代入工作面的开采条件和液压支架相关参数，得出仰采临界倾倒角和向稳定性状态；（4）建立液压支架在工作状态下的走向仰采倾倒力学模型，得出仰采临界倾倒角的计算公式；（5）代入工作面的开采条件和液压支架相关参数，得出仰采临界倾倒角和稳定性状态，为工作面回采时应及时采取液压支架防倒措施提供理论依据。该稳定性方法，使计算结果更为准确，能够更加真实地反映客观实际，有利于及时采取有效措施。

主权项

1.一种大倾角仰采面液压支架走向稳定性方法，其特征是：液压支架走向稳定性方法，按照以下步骤进行：（1）以单个液压支架为基准，分析影响液压支架走向稳定性的因素；以单个液压支架为基准，不考虑工作面输送机、采煤机及邻架对液压支架稳定性的影响，液压支架走向稳定性的影响因素包括：工作面倾向角度和走向角度、液压支架的重心位置、重力、顶梁、前梁及底座长度参数、液压支架工作阻力、顶板对支架的作用力、底板对支架的支撑力、顶底板与支架间的摩擦力；（2）建立液压支架在自由状态下的走向仰采倾倒力学模型，得出液压支架在自由状态下走向仰采临界倾倒角的计算公式； 建立液压支架在自由状态下的走向仰采倾倒力学模型，仰采时支架在自由状态下处于走向倾倒失稳临界状态时满足： （9）式中：h－支架高度（m）；L－支架底座长度（m）；λ₁－支架重心高度系数，即重心高度y与支架高度h比值；λ₂－支架重心长度系数，即重心距离支架底座尾部的长度x与支架底座长度L的比值；G₂－液压支架重力G沿垂直工作面底板方向上的分力（kN），；G₃－液压支架重力G沿工作面走向方向上的分力（kN），；得出走向仰采临界倾倒角为：（10）式中：α－工作面倾向倾角（°）；β－工作面走向角度（°）；（3）代入工作面的开采条件和液压支架相关参数，得出支架在自由状态下的走向仰采临界倾倒角，同时得出液压支架在自由状态下的走向稳定性状态；如果得出的液压支架在自由状态下的走向仰采临界倾倒角小于工作面的走向角度，液压支架一定会发生走向倾倒，应及时采取防倒措施；反之，液压支架不会发生走向倾倒，无需采取防倒措施；（4）建立液压支架在工作状态下的走向仰采倾倒力学模型，得出液压支架在工作状态下走向仰采临界倾倒角的计算公式；建立液压支架在工作状态下的走向仰采倾倒力学模型，仰采时支架在工作状态下处于走向倾倒失稳临界状态时满足：（11）式中：L_h－支架顶梁和前梁的总长度（m）；m－支架顶梁尾部与支架底座尾部之间的距离（m）；R₂₁－底板对液压支架的作用力（kN）；R₂₂－顶板对液压支架的作用力（kN）；f₂₁－液压支架与底板间的摩擦阻力（kN）；f₂₂－液压支架与顶板间的摩擦阻力（kN）；μ－液压支架与顶底板间的摩擦系数；得出走向仰采临界倾倒角为：（12）（5）代入工作面的开采条件和液压支架相关参数，得出支架在工作状态下的走向仰采临界倾倒角，同时得出大倾角仰采面液压支架在工作状态下的走向稳定性状态，为工作面回采时应及时采取液压支架防倒措施提供理论依据；如果得出的液压支架在工作状态下的走向仰采临界倾倒角小于工作面的走向角度，液压支架一定会发生走向倾倒，应及时采取防倒措施；反之，液压支架不会发生走向倾倒，无需采取防倒措施。