液压支架不同工况下顶梁的承载性能分析侯伟1，2（1.中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西太原030051；2.煤矿采掘机械装备国家工程实验室，山西太原030051）摘要：液压支架在工作面的长度方向上以群组的形式对工作面形成有效的支护，在不同位置的液压支架面临着不同的承载工况。选取液压支架工作面端头位置及中间位置的承载状态，对其性能进行仿真分析，建立液压支架的有限元分析模型，对两种工况的支架应力进行分析。结果表明，顶梁的最大应力均出现在柱窝与连接筋板的位置处，工况一左侧应力大于右侧，工况二的应力左右分布一致，两者应力值均小于顶梁的屈服应力，满足系统的使用需求。关键词：液压支架工作面不同工况应力值仿真分析中图分类号：TD355文献标识码：A文章编号：2095-0748（2023）01-0278-02引言随着采煤技术的发展进步，自动化综采成为我国主要的煤矿开采方式，在综采过程中，液压支架是工作面重要的支护设备，对工作面顶板进行支护，保证开采的空间及安全，同时液压支架与采煤机、输送机等协调动作[1]，保证煤矿综采自动前进。在综采过程中，在工作面的开采长度上要采用多组液压支架进行支护，由于煤层的分布及顶板的变化对不同工作面位置的液压支架造成不同的载荷作用，特别是与顶板直接接触的顶梁的载荷作用变化复杂[2]，对顶梁的承载性能具有较高的要求。依据工作面矿压的变化分布情况，在不同的承载工况下采用有限元仿真的形式对顶梁的承载性能进行分析[3]，从而保证顶梁满足液压支架的支护需求，保证煤矿开采支护安全。1液压支架群组支护工况分析液压支架的结构组成中，顶梁与工作面顶板直接接触，受到顶板的载荷作用，对顶梁的承载形成不同工况。对某煤矿工作面使用的液压支架进行分析，开采煤层的平均厚度为3.5m，走向长度为340m，倾向长度为200m。在开采过程中，巷道的前后端头采用支撑掩护式支架控制顶板[4]，中间位置采用填充型支护顶板，在工作面的长度上共采用120组填充性液压支架，6组过渡支架及5组掩护式液压支架[5]。在工作面的长度上，上百台液压支架共同组成对工作面的有效支护系统。液压支架在支护过程中受到的载荷可以分为覆岩的重力载荷及覆岩的运动载荷，重力载荷取决于垮落的岩层的重量，运动载荷取决于覆岩的运动剧烈程度。在液压支架的支护中，由于液压油介质的压力作用，将液压支架看作等刚度的弹性体，液压支架的支护系统相当于多个液压支架组成的弹性体对梁体的支撑。在工作面的不同支护位置上，...
