王志强

（晋能控股煤业集团雁崖煤业有限公司，山西 大同 037000）

引言

煤炭资源作为我国最为基础的能源之一，其储量在我国十分丰富，但整体存在赋存不均的情况。随着开采深度及年限的增加，使得我国赋存条件较为简单的煤层已经逐步开采完毕，开采的重点逐步朝着三下煤层转移。随着充填技术的成熟，充填开采的配套机械液压支架也在不断发展。在矿井正常开采过程中，液压支架的数量在煤矿机械中占据极大的比重，但由于矿井工作环境较为复杂，使得液压支架的受力变化十分大，这无疑使得液压支架的一些部件由于承载能力问题出现损坏，造成液压支架无法正常工作[1-2]。同时由于底板及顶板都不是平整的，所以使得液压支架底座或者顶梁存在一定的倾斜，从而出现一定的偏载及扭矩问题，严重威胁着人员及设备的安全[3-4]。为了提升液压支架整体稳定性，本文以塔山煤矿为研究背景，利用数值模拟软件对液压支架整体受力进行分析，并对受力较为薄弱的点进行优化，为矿井安全开采提供一定的参考与借鉴。

1 数值模拟

液压支架工作面位于塔山煤矿1070 水平三盘区，编号为8306 工作面，水平标高968～994 m，2306 巷走向长1 627 m（巷道进入2 号煤层处算起），5306 巷走向长1 692.5 m（巷道进入2 号煤层处算起），可采走向长度1 497 m，倾向长度302.6 m，煤层倾角为1°～4°，平均倾角为2°，赋存面积为490 635.64 m2。

为了提升液压支架底座的强度，首先要对其结构强度进行一定分析，本文采用的数值模拟软件为ANSYS，ANSYS 数值模拟分析软件在机械强度分析部分应用极其广泛，其可能实现线性、非线性、静力、动力等方面的分析，同时可以通过外接软件进行复杂模型的建立，非常符合本文的研究。……