超前支架自适应支护：理论构建与应用突破

本文主要探讨了"超前支架自适应支护理论与应用"这一主题，针对煤炭行业中普遍存在的超前支架反复支撑导致巷道顶板和锚护系统损坏的问题，提出了创新性的解决方案。文章的核心内容包括以下几个方面： 1. 超前支架自适应支护理论：作者提出了自适应支护的概念，旨在解决传统支架在面对巷道围岩变化时的适应性不足。自适应支护强调支架能够根据巷道条件实时调整其性能，确保与巷道结构和稳定性之间的良好配合。 2. 转换矩阵与峰值助力：这两种概念在文章中可能用于描述支架如何通过数学模型或控制策略来动态调整其工作参数，如支架的压力分布和助力水平，以优化支护效果。 3. 自适应形式分类：文章将自适应支护分为三种形式：支护阻力自适应（包括初撑力分布形式自适应和支护阻力/初撑升降柱自适应）、支护姿态自适应（区分了顶梁姿态自适应和整体支护状态自适应）以及支护方式自适应（涉及移架方式自适应和行走方式自适应）。每种形式都涉及到具体的支架结构和控制策略的调整。 4. 技术实现：利用线性代数理论建立自适应顶梁结构的量化关系，借助液压传动和控制原理设计出自适应阻力控制方法。此外，通过AMESim软件构建了仿真模型，模拟支架的实际操作，并利用运动学分析了螺旋推进器在移架过程中的自适应行为。 5. 试验验证：通过试验，文章证实了自适应支架结构和装置的有效性，显著提高了支架对巷道变化的适应能力，解决了与巷道顶板和锚护系统的协调匹配问题，从而增强了支架的稳定性和安全性。 6. 实际应用：这些理论和应用研究成果对于煤炭行业的智慧煤矿建设和智能化开采具有重要意义，能够提升煤炭开采过程的安全性和效率，符合当前煤炭工业高质量发展的需求。 这篇论文深入研究了超前支架的自适应技术，旨在通过科学的方法和技术手段解决煤炭开采过程中遇到的挑战，对于推动煤炭行业的技术创新和发展具有重要的实践价值。