液压支架论文-采场液压支架运动学探讨.doc

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1、液压支架论文・釆场液压支架运动学探讨摘要:文章结合作者■多年来采场液压支架的工作经验，介绍了采场液压支架运动学，以供读者参考,以期起国内外更多专家和学者对于采场液压支架运动学的关注关键词:采场液压支架;运动学;设备调移公式H前,T程机械在现代T程施丁领域屮大最使丿IJ,T程进度、质量及成本控制直接受到工程机械设备的完好程度的影响。几乎无一例外地，现代匸程机械采用液压、液力技术,尤其是汽车式起重机、摊铺机等一些大型设备,标志着现代工程机械H动化稈度和工稈质量精度。工稈机械的主要组成部分是液压系统,由于工稈机械具有野外作业、工作环境茅等特殊性,…旦由于液压系统出现故障而导

2、致被迫停机检修，则必然会造成巨大的经济损失。液压系统的故障并非是突然发生的，一般都冇一些预兆，如果能够尽早发现，并及时采取相应措施,就会减少或避免故障。所以，对采场液压支架运动学的探讨是毎个机械管理、修理及操作人员必须学习和解决的问题，具有提高设备完好率、利用率和保证T程质量的重要意义。1探讨采场液压支架运动学的必要性在综采生产技术领域，走向长壁综采工作面支撑设备的运动控制始终都是非常复杂的技术问题，它的主要原因是采场围岩地质环境经常发生各种备样的变化,不同的丁作面设备类世形式各异而且数量也是非常多的，各种设备之间的匹配结构是菲常复杂的，这就造成了建立起完敕的理论方法

3、来进行阐述的困难。但是,在实际的生产实践屮，为了满足生产需要，不仅需要操控单个液压支架、采煤机和前、后溜等设备使其能够运转正常，而H受到更多关注的是对工作血采场液压支架系统在空间上的位态进行冇效控制，特别以液压支架为主体的设备系统的运动控制是T作面设备位态控制的重要问题。例如,只冇前麻溜与转载机进行合适的搭接,才能使设备运转负荷得到有效的降低;倾斜工作而随着工作面倾角的变化而使得丁作血长度产生非常人的变化，应该增加或者减少T作面液压支架的布置数量;如果不能很好地控制倾斜工作面液压支架，就会导致整体下滑现彖的产工，就应该重新调整设备的位态。为了解决这些问题，迫切需要对T

4、作血液压支架的运动控制达到量化的稈度。相关文献证明，对于液压支架的运动及位态问题，从动力学方程的角度进行求解一方血会导致问题变得更难求解，另一方面也脱离了工程实际。在具体的工作实践屮，相关人员应该在测址技术的基础上，精确描述采场屮的设备布置。因此，采用儿何方法建立采场液压支架运动学方稈是非常可行的，也是与实际工作需要非常符合的。2采场液压支架运动学探讨2」顶煤•支架•底板支撑体系和液压支架运动学特征通常情况下，可以将综采工作面的布置简单的分为两类:水平和近水平综采工作面；倾斜综采工作面，又可以分为缓倾斜和急倾斜综采工作面。结合实际的综采工作面生产实践，一个重要的综采工

5、作面矿山压力理论模型是顶煤■支架•底板支撑体系系统模型。在顶煤■支架■底板支撑体系系统模型下，采场液压支架系统的运动有以下几个特点：⑴采场液压支架系统的运动在时间尺度上存在不连续性，但是，在空间尺度上是连续的,也就是说，每一个生产正规循环构成一次独立的设备运动周期，不固定具体的循环时间,但是,固定循环步距为0.6米/步距。(2)可以将采场液压支架系统的运动抽象为约朿在采场空间内的曲面运动，即采场液压支架系统在运动空间上受到顺槽的约束,并沿着顺槽的走向进行单向推进。(2)位于复杂采场下的采场液压支架系统的运动白由度有六个，可以将顺槽沿走向水平布置的倾斜工作血的1=1由度

6、简化成四个,可以将水平工作血的白由度简化为三个。(3)在稳定态的顶煤.支架•底板支撑体系系统模世条件下,水平工作面和倾斜工作面采场液压支架系统的运动特征是相似的，并且在系统处于适当的刚度的情况下，倾斜工作面液压支架能够得到足够的支撑力，从而使顶板为液压支架提供足够的静摩擦力，使克在斜而上不会运动。通过这种方式，采场液压支架的运动问题就变得非常简单了。2.2基于平面运动的采场液压支架系统的运动学方程及设备调移公式在煤层产状相对来说非常单一的综采工作面巷道布置参数里,具有下血几个特点：(1)保持上下顺槽的方向线同定不变,其在上平面上的投影线保持平行；(2)保持煤层的倾角为

7、固定的参数；(3)保持上下顺槽的相对高差不变。所以，平面运动条件下采场液压支架系统的运动学方稈表示如下：在上述的公式中，屮为机组的伪斜角、t为循环周期的时间、Y为倾角。采场液压支架系统一个循坏的初始位置的各点的坐标依次为(xO,yO,zO)、(xl,yl,zl),末位置的各点的坐标依次为(X(),YO,Z())、(X1,Y1,Z1),以此类推;v、3为采场液压支架系统在空间上的平动速度和角速度,VX、vy、VZ和3X、3y、3Z分别为V、3在坐标轴上的投影分量。在具体的生产实践中，通过情况下，应该结合实际情况，调整工作面的伪斜角，从而合理的布置工作面