液压支架围岩耦合三维动态设计方法

摘要

本发明公开了一种考虑采煤工作面围岩动态影响的液压支架三维设计方法，其采用离散元软件模拟工作面推进过程中顶板、煤层、底板的运动；建立支架-围岩三维耦合模型，计算支架对围岩运动的反向支护效果和控制作用。循环优化支架参数，得出对围岩具有最佳支护效果的结构。液压支架在工作面推进的不同时刻、不同位置及不同地质条件下存在偏载、扭转及垮落岩石对支架掩护梁的冲击等受力情况，采用动力学软件模拟得出支架零部件上拉压、弯曲和扭转内力的分布规律。结合结构布置需求，采用有限元方法设计和优化支架结构形式。本发明提出的设计方法能够有效提高液压支架对于围岩变化的适应能力，增强其稳定性和可靠性，保证采煤工作安全、高效的进行。