松散破碎围岩巷道梯形金属支架支护技术优化研究的任务书.docx

松散破碎围岩巷道梯形金属支架支护技术优化研究的任务书
任务书
一、课题背景：
随着煤矿开采深度的不断增加，矿井围岩的变形和松散程度也越来越大，安全生产压力不断增加。围岩松散破碎巷道是煤矿井下的普遍现象，支架的稳定性和承载能力是确保巷道安全的关键因素。传统的木质或混凝土支架无法满足煤矿井下对支架稳定性、可靠性和效率的要求。因此，金属支架在煤矿井下的应用越来越广泛。但是，由于巷道岩石的特殊性质，金属支架也面临着许多挑战，如形状不规则、打击负荷强烈、软化或变形等。
目前，许多学者和企业已经开始研究金属支架的不同形式和结构来提高其稳定性和承载能力。然而，尚有许多问题需要解决，如金属支架的结构设计、各部分的材料选择和组合、支架的安装和维护等。因此，对松散破碎围岩巷道梯形金属支架的支护技术进行优化研究是十分必要的。
二、任务目标：
本研究旨在优化松散破碎围岩巷道梯形金属支架的支护技术，提高其稳定性和承载能力，并解决以下问题：
1.梯形金属支架的结构设计，包括其各部分的形状、厚度和尺寸等。
2.梯形金属支架的材料选择和组合，包括其主体材料、保护涂层和连接件等。
3.梯形金属支架的安装方法和维护技术，包括其拼装方式、施工工艺和维护周期等。
4.梯形金属支架的稳定性和承载能力的试验研究，包括其受力性能、变形特性和使用寿命等。
5.提出松散破碎围岩巷道梯形金属支架支护技术的优化方案，并进行评估和验证。
三、研究任务：
1.收集和整理有关梯形金属支架的文献和资料，了解其结构、材料和性能特点，以及国内外的应用情况和技术发展趋势。
2.根据现场实际情况，设计梯形金属支架的结构形式，包括其板材、支撑柱和连接件等各项参数。并建立结构仿真模型，进行力学分析和优化设计。
3.选择和优化梯形金属支架的主体材料、涂层和连接件材料、制备工艺和组合方式等，以提高其耐磨性、抗腐蚀性和可靠性等。
4.根据梯形金属支架的特点和实际需求，制定其安装方法和维护规程，包括标准化部件的制造和质检、拼装方式、施工工艺和定期检查等内容。
5.通过实验室材料试验和模型试验，评估梯形金属支架的稳定性和承载能力，验证其安全性和可靠性，提出支护技术的优化方案。
6.撰写研究报告，总结支护技术研究的成果和经验，提出进一步研究的建议和展望。
四、研究计划：
1.前期准备阶段（1个月）：收集和整理材料，确定研究方向和方法，制定研究计划和时间安排。
2.梯形金属支架结构设计和力学分析（2个月）：确定梯形金属支架的各部分尺寸、形状和厚度等参数，制定结构仿真模型和进行力学分析和优化设计。
3.梯形金属支架材料选择和制备（2个月）：根据梯形金属支架的特点和实际需求，选择和优化主体材料、涂层和连接件材料、制备工艺和组合方式等，制造样品并进行性能测试和评估。
4.梯形金属支架安装和维护技术研究（2个月）：制定梯形金属支架的安装方法和维护规程，包括标准化部件的制造和质检、拼装方式、施工工艺和定期检查等内容。
5.梯形金属支架试验研究和方案优化（3个月）：通过实验室材料试验和模型试验，评估梯形金属支架的稳定性和承载能力，验证其安全性和可靠性，提出支护技术的优化方案。
6.撰写研究报告和论文（1个月）：将研究结果和成果撰写成研究报告和论文，发布在相关学术期刊和会议上，交流经验和探讨问题，提出进一步研究的建议和展望。
五、研究团队：
本项目的研究团队应具有以下专业技能和背景：
1.具有煤矿工程或机械设计等相关领域的硕士或博士学位；
2.具有金属结构设计和制造工艺方面的较高水平和实践经验；
3.熟悉材料科学和力学测试技术，掌握松散破碎围岩的力学性质和支架受力特点；
4.具有团队协作和沟通能力，能够组织和指导相关人员进行研究和实验工作。
六、研究成果：
1.完成松散破碎围岩巷道梯形金属支架的支护技术优化研究，掌握金属支架的选择、制备、安装和维护技术。
2.提出梯形金属支架的优化方案，包括其结构设计、各部分的材料选择和组合、支架的安装和维护等，从而进一步提高其稳定性和承载能力。
3.发表专业论文或发表在煤炭工业领域的权威杂志上，提升学术影响力和行业地位，为提高煤矿安全生产水平做出贡献。