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在所有支架失稳情况中，应着重预防侧翻与滑移。
▲工作中的液压支架
在采煤工作面的煤炭生产过程中，为了防止顶板冒落，维持一定的工作空间，保证工人安全和各项工作正常进行，必须对顶板进行支护，而液压支架是以高压液体作为动力，由液压元件与金属构件组成的支护和控制顶板的设备，它能实现支撑、切顶、移架和推移输送机等一整套工序。
液压支架作为综采工作面的主要支护设备，其投资约占工作面成套设备总投资的60%以上。液压支架技术水平也是反映国家煤机装备水平的重要标志。
▲神东上湾煤矿8.8 m大采高液压支架入井
我国液压支架研究起步较晚。20 世纪70 年代初至80 年代末，我国先后从国外引进近200 套各种型号的液压支架，在设备引进的同时，开展消化吸收工作，以煤炭科学研究总院为主体与有关企业合作进行技术攻关，从零点起步，开始液压支架技术体系的研究等。
液压支架自身稳定性的高低是能否完成可靠顶板支护任务的关键。液压支架倾倒的原因很多。
弓培林等认为工作面倾角、采高与支架重心高度和支架的移架顺序是影响支架稳定性的主要因素。
伍永平等提出工作面顶煤强度低、承载能力弱、破碎程度高，则支架越易倾倒。
解盘石等根据倾砌体结构与支架相互作用模型，认为砌体结构的非均匀运动极易导致支架压死、下滑、倾倒失稳。
▲液压支架倾倒现场
若能通过合理的方法预测液压支架在倾倒之前的失稳角度，可以在支架倾倒之前，采取有效措施避免事故发生。
在实际生产当中，液压支架是处在极度恶劣与复杂的环境中的，根据不同的底板倾角与走向以及支架的布置方式，支架的失稳方式大致可分为前倾翻倒失稳、后仰翻倒失稳、侧翻倒失稳和滑移失稳4种情况。
▲液压支架失稳情况
支架的重心位置是决定支架是否翻倒的关键，而决定支架重心位置的主要因素有底板倾角、开采方式和支架高度，当在这三者的综合影响下，支架可能发生“倒架”或“打滑”事故。
通过建立支架前倾、后仰、侧翻、滑移失稳力学模型，得出临界失稳角。选择多体动力学仿真软件ADAMS进行支架的失稳仿真。
支架高度 6.6 m 前倾倒仿真结果显示，支架在高度为 6.6 m 时，其前倾失稳角度为 25.7°。6.6 m滑移仿真结果显示，6.6 m支架极限滑移失稳角为19.4°。
▲液压支架安装中
在确定支架中心的研究中，发现在研究高度内（3800~8200 mm），随着支架高度的增加，支架重心在升高的同时还有前移的趋势，支架从最低升到最高，重心升高了近 2.3 m，并且前移了近 0.3 m。这个结果将会直接影响各失稳角度曲线的变化。
利用该仿真方法，将支架在前倾、后仰、侧翻和滑移4种工况下处于不同高度(3800~8200 mm）时的失稳角度全部仿真测量出来，发现：
1. 在自重状态下，支架的极限滑移失稳角为19.3°，支架处于最高位置时，支架的极限前倾失稳角为 20.2°，极限后仰失稳角为 24.5°，极限侧翻失稳角为 12°，所以在所有失稳情况中，应着重预防侧翻失稳与滑移失稳。
2. 随着支架高度的升高，除滑移失稳角之外，支架的前倾、后仰、侧翻失稳角都会随之变小，且前倾失稳角变化幅度与变化率最大。
3. 当支架高度小于 6 m 时，支架更易向后仰翻倒，当支架高度大于 6 m 时，支架更易向前倾倒。
4. 当支架高度小于 4.8 m 时，比起侧翻，支架将会先打滑，此时应着重注意防止支架打滑；当支架高度大于 4.8 m 时，比起打滑，支架将会先侧翻，此时应着重注意防止支架侧翻。
End
来源：万丽荣，刘鹏，孟昭胜，等.特大采高液压支架稳定性分析研究[J].煤炭科学技术,2017,45(1):148-153.
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