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课题二:深部围岩自适应支护原理及系统创成理论
时间:2014-03-17 01:38          来源:未知         点击:
课题2:深部围岩自适应支护原理及系统创成理论 
研究目标:
研究深部围岩对支护设备的动载作用规律,建立支护设备与围岩的动力学耦合关系模型,研究动压围岩的自适应支护调控原理,提出适应深部开采复杂围岩变化的支护系统自稳定、自适应控制方法,建立无人采掘过程中群组支护设备与复杂围岩变化的自组织协同控制理论,为深部煤层无人采掘装备的安全支护提供理论与技术支撑。 
主要研究内容:
(1)深部采动围岩与机械支护的动态耦合作用规律 
研究深部开采的围岩应力场在线测量原理及方法,揭示支护设备动态支护过程的载荷分布规律,建立围岩-支护机构-动力介质之间的耦合动力学模型,分析围岩冲击载荷在支护系统中的传递特性及动力响应,揭示支护机构和动力介质阻尼对冲击能量的耗散效应,提出支护设备动态耦合设计理论和方法。 
(2)液压支护设备的动压敏感性及稳定性模型 
研究液压支护设备对深部围岩动压、冲击作用的敏感性指标及特征,建立支护设备构型、超静定结构、液力部件的耦合稳定性模型,提出支护设备动压传递函数及稳定性判别准则,建立支护设备单元和群组稳定性设计理论,掌握支护设备的机构、结构、液力等多参数对支护系统动态稳定性的影响规律,提出液压支护系统动态稳定设计方法。 
(3)液压支护设备自适应调控原理及方法 
研究深部开采支护设备与围岩的耦合行为,建立液压支护设备自适应控制的动态约束方程,揭示液力谐振冲击机理及其对自适应控制误差的影响消除原理,研究液压支护设备自主行走的姿态控制参数, 建立液压支护设备自适应调控方法,探索适应深部复杂围岩条件的自适应支护设备新构型。 
(4)群组支护设备的自组织协同控制方法
研究深部开采工作面群组支护设备对围岩的多约束特性及协同支护效应,掌握深部围岩采掘扰动应力场、支护组织性、推进协同性对围岩沉降及垮塌的影响规律,建立梯度刚度围岩的可控沉降自适应支护控制方法,研究大群组液压支护设备的自组织推进控制方法,创建大规模支护设备群组的协同排队控制理论。 

承担单位: 上海交通大学、天地科技股份有限公司 
课题负责人: 饶柱石 
参加人员: 王国法、郑辉、任怀伟、刘俊峰
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