【正文】 neSensor 中的平面坐標(biāo)值（x，y），換算成為手柄的球面運(yùn)動(dòng)參數(shù)。（x,y）xy圖 211 JoystickScript 節(jié)點(diǎn)的 URL 域與 JAVA 接口，為其擴(kuò)展提供了可能性。我們可以借助支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案設(shè)計(jì)及仿真模擬23JAVA 的強(qiáng)大功能大大延伸 VRML 的功能。因此實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以利用 Java 語言提供的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)編程能力,編寫與遠(yuǎn)程系統(tǒng)通信和共享能力處理等功能的應(yīng)用程序。Java 對(duì) VRML 的所有支持都通過附加的封裝類實(shí)現(xiàn)。通過這些類，Java 程序就能夠訪問 VRML 場(chǎng)景、接受和發(fā)送事件、從頁面上得到 VRML 對(duì)象等，實(shí)現(xiàn)對(duì) VRML 場(chǎng)景的完全控制。VRML 和 JSP 互動(dòng)流程如圖 212。 請(qǐng)求過程 回應(yīng)過程圖 212 VRMLamp。JSP六、VRML 技術(shù)特點(diǎn)VRML 是一門功能非常強(qiáng)大的、基于 Web 的語言，由于其發(fā)展技時(shí)間不長，存在著很大的開發(fā)潛力，而在 Inter 飛速發(fā)展如此普及的今天，VRML 有著不可估量的前景。VRML 是一種三維和渲染圖形的描述性語言，它把“虛擬世界”看成一個(gè)“場(chǎng)景” ，而場(chǎng)景中的一切看作“對(duì)象” （也就是“節(jié)點(diǎn)” ） ，對(duì)每一個(gè)對(duì)象的描述就構(gòu)成了*.wrl 文件（即 VRML 文件） 。VRML 的目的主要是為了在網(wǎng)頁中實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)畫效果以及基于三維對(duì)象的用戶交互。它與 HTML 語言一樣，也是一種 ASCII 的描述語言，且都支持超鏈接，只是 HTML 語言不支持三維圖像和立體聲音文本的顯示。熟悉WWW 的人都知道，由于 HTML 語言有局限性，VRML 將網(wǎng)頁顛覆簡(jiǎn)單的平面結(jié)構(gòu)的時(shí)代，VRML 在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用有著其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)：（一） 、低帶寬、開放的標(biāo)準(zhǔn)、跨平臺(tái) VRML 采用“可執(zhí)行的代碼”技術(shù)，有效克服了網(wǎng)絡(luò)帶寬造成的瓶頸。開發(fā)人員利用 VRML 可以不必在介質(zhì)中傳輸內(nèi)容大得驚人的圖像和動(dòng)畫文件，而只需傳輸用 VRML 描述的小型指令性數(shù)據(jù)集。在客戶端利用本地計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算及三維圖形功能便可把接收的瘦型文件轉(zhuǎn)換成極富感染力的可視化數(shù)據(jù)。 由于 Web 應(yīng)用框架是由開放的標(biāo)準(zhǔn) (如 HTTP，HTML，VRML 等)組成，這些標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)于硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)平臺(tái)是中性的。從開發(fā)者的角度來說，開放的標(biāo)準(zhǔn)意味著平臺(tái)自由性。開發(fā)者能在 Web 應(yīng)用框架上采用許多開發(fā)工具編寫應(yīng)用程序，并在許多硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)下部署這些應(yīng)用程序。（二）、從 LAN 到 Inter 的可擴(kuò)展性好 由于 VRML 和其他 Web 程序有著共同的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 TCP/IP，因而基于 Web 的虛擬產(chǎn)品技術(shù)既能在小型局域網(wǎng)上應(yīng)用，又能在支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案設(shè)計(jì)及仿真模擬24大型廣域網(wǎng)乃至 Inter 上應(yīng)用。 （三）、性/價(jià)比高 Web 使用統(tǒng)一的通用客戶端程序(即 Web 瀏覽器)處理顯示來自不同服務(wù)器的數(shù)據(jù)，而這些服務(wù)器可以不同的協(xié)議、不同的格式傳遞文件。由于 Web 應(yīng)用框架包含了開放標(biāo)準(zhǔn)，客戶端程序可以使用 HTTP 協(xié)議訪問 HTML 文件或 Java Applet，使用 FTP 協(xié)議下載文件，使用 SMTP 或 POP 協(xié)議收發(fā) Email，通過 VRML 文件訪問 3D 影象，以及訪問許多其他的網(wǎng)絡(luò)資源。這個(gè)通用的客戶端程序消除了現(xiàn)在的 C/S應(yīng)用中往往需要不同客戶端軟件所帶來的隱含費(fèi)用支出。通用的客戶端程序還使用戶能夠以一致的方式與所有基于 Web 的應(yīng)用交互，減少了技術(shù)支持和培訓(xùn)費(fèi)用。所有這些因素使得基于 Web 的虛擬產(chǎn)品技術(shù)具有良好的性能價(jià)格比。七、VRML 程序編寫工具——VrmlPad VRML 是 ASCII 文本語言，它不需要經(jīng)過任何編譯器編譯，所以，可以在任何文本編輯器里進(jìn)行代碼編寫。下面介紹一個(gè)專業(yè)的 VRML 語言編程工具 VrmlPad。VrmlPad 中文版是一個(gè)很好的 VRML 語言編輯器 ParallelGraphics 公司出口的VRML 開發(fā)工具，該工具有以下特點(diǎn)：（一）、可以編本地和遠(yuǎn)程的文件；(二)、支持高級(jí)查找，使用書簽，支持取消操作和重復(fù)操作；(三)、分色顯示，自動(dòng)偵錯(cuò)功能；(四)采用樹形結(jié)構(gòu)顯示場(chǎng)景；(五)、支持在右邊框中即時(shí)預(yù)覽和瀏覽器中全屏預(yù)覽；(六)有功能強(qiáng)大的發(fā)布向?qū)В?七)、VrmlPad 環(huán)境中可以處理和執(zhí)行其他語言編寫的外部應(yīng)用程序；(八)、提供了文件列表功能，便于用戶管理目錄。該編輯器具有自動(dòng)完成功能、糾錯(cuò)功能、預(yù)覽功能以及場(chǎng)景樹、路徑圖等極大的程度方便了腳本的編寫。軟件界面如圖 213：支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案設(shè)計(jì)及仿真模擬25圖 213 界面支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案設(shè)計(jì)及仿真模擬263 支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案選擇 采煤工作面頂板組成及其分類 頂板組成采場(chǎng)圍巖包括煤層上方的直接頂、基本頂、和煤層下方的直接底板。它們的機(jī)械性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)特征對(duì)工作面支護(hù)設(shè)備選型和支護(hù)參數(shù)選擇至關(guān)重要。煤層采動(dòng)后，因頂板出現(xiàn)變形、斷裂和垮落，煤體被壓松和發(fā)生片幫，支護(hù)設(shè)備的載荷增大和底板鼓起等原因引起的礦山壓力顯現(xiàn)。隨著采煤工作面從開切眼向前推進(jìn)，采空區(qū)直接頂懸露面積逐漸增大，其下沉和變形也隨之增大。當(dāng)推進(jìn)到初次垮落步距（從開切眼到工作面初次切頂線的距離）時(shí)，直接頂開始冒落，形成冒落帶。直接頂冒落后，基本頂懸露出來。隨著工作面向前推進(jìn)，基本頂在礦壓作用下不斷產(chǎn)生裂隙和變形，形成裂隙帶。當(dāng)達(dá)到極限垮落步距 L0 時(shí)發(fā)生斷裂和垮落，及基本頂初次來壓。以后隨著工作面推進(jìn)，基本頂呈周期垮落。在彎曲下沉帶中，裂隙很少，僅巖層間有離層現(xiàn)象，它對(duì)支護(hù)設(shè)備的載荷影響不大。 頂板穩(wěn)定性特征及分類一、直接頂?shù)姆€(wěn)定性劃分 直接頂是工作面支架首要的支護(hù)對(duì)象。對(duì)直接頂?shù)姆€(wěn)定性評(píng)價(jià)，是支架結(jié)構(gòu)和支護(hù)參數(shù)選擇的首要依據(jù)。研究表明，影響頂板穩(wěn)定性的主要因素是: （一） 、組成頂板巖石的堅(jiān)硬程度和脆性特征。一般用單軸抗壓強(qiáng)度(Rc)表征其堅(jiān)硬程度，杭拉強(qiáng)度反映其脆性特征。 （二） 、頂板巖層分層厚度和分層強(qiáng)度沿厚度的分布。這里涉及剛度較大的巖層(承載層) 和剛度較小的巖層(可稱為隨動(dòng)層) 的厚度及相對(duì)關(guān)系。 （三） 、頂板巖體的完整程度。主要以節(jié)理弱面的發(fā)育程度來表征，包括分層厚度和節(jié)理特征(有密度、方向、組數(shù))。 以上 3 個(gè)指標(biāo)是反映直接頂穩(wěn)定性的基本要素。從巖層控制的需要出發(fā)，有必要對(duì)直接頂?shù)姆€(wěn)定性進(jìn)行實(shí)用性分類。 研究表明，直接頂初次垮落步距是綜合反映其穩(wěn)定性的權(quán)威性指標(biāo)。直接頂初次垮落步距與直接頂分層厚度、巖石單軸抗壓強(qiáng)度、裂隙密度密切相關(guān)。直接頂分類指支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案設(shè)計(jì)及仿真模擬27標(biāo)見表 31。表 31 直接頂穩(wěn)定性分類指標(biāo)1 類（不穩(wěn)定）項(xiàng)目1a（極不穩(wěn)定） 1b（較不穩(wěn)定）2 類（中等穩(wěn)定） 3 類（穩(wěn)定）4 類（非常穩(wěn)定）基本指標(biāo) lz≤4m 4m﹤lz≤8m 8m﹤lz≤18m 18m﹤lz≤28m 28m﹤lz≤50m輔助指標(biāo)泥巖、泥頁巖節(jié)理裂隙不發(fā)育。分層厚度~；抗壓強(qiáng)度小于38MPa；綜合弱化常量泥巖、碳質(zhì)泥巖；節(jié)理裂隙較發(fā)育；分層厚度~；抗壓強(qiáng)度 10~60MPa；綜合弱化常最~ 致密泥巖、粉砂巖、砂質(zhì)頁巖、砂巖；節(jié)理裂隙不發(fā)育；分層厚度 ；巖石強(qiáng)度26~；綜合弱化常量 ~砂巖、石灰?guī)r；節(jié)理裂隙很少；分層厚度 m；巖石強(qiáng)度3299 MPa；綜合弱化常量C=致密砂巖、石灰?guī)r；節(jié)理裂隙極少；分層厚度 ；巖石強(qiáng)度22~56MPa；綜合弱化常量 ~二、基本頂?shù)V壓顯現(xiàn)分級(jí) 基本頂是指直接位于煤層之上對(duì)干工作面動(dòng)態(tài)有不同程度影響的較硬巖層。它的運(yùn)動(dòng)特征對(duì)于綜采工作面支架設(shè)計(jì)和選型有重要意義。研究表明，基本頂斷裂對(duì)工作面壓力顯現(xiàn)的影響程度取決于：（一） 、基本頂初次或周期來壓步距，它是基本頂厚度、抗拉或抗壓強(qiáng)度及被裂隙弱化程度的綜合反映；（二） 、直接頂垮落后的充填程度，通常用直接頂厚度與采高的比值表示；（三） 、采高在直接頂厚度一定的情況下，采高愈大，礦壓顯現(xiàn)愈強(qiáng)烈。三、回采工作面底板分類綜述對(duì)綜采工作面圍巖控制有重要影響的是直接底板對(duì)支架的抗壓人特性。實(shí)測(cè)研究表明，底板抗壓人特性可分為 3 種典型類型：脆性、塑脆性和塑性。每種類型又可分為增阻型和降阻型兩類。其共同特點(diǎn)是，在支架未壓入底板前，底板具有線彈性特征，具有不同的抗壓縮剛度，二一旦支架或支柱壓入底板后抗壓縮剛度顯著降低，頂板下沉顯著增大。 為便于進(jìn)行地板控制的優(yōu)化設(shè)計(jì)，需對(duì)底板進(jìn)行分類。底板分類的基本原則是：支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案設(shè)計(jì)及仿真模擬28根據(jù)實(shí)測(cè)的底板容許極限載荷作為基本指標(biāo)、底板抗壓入剛度作為輔助指標(biāo)對(duì)工作面底板進(jìn)行分類，依此作為支架選型和圍巖可控性分類的基本依據(jù)，避免支架或支柱在相應(yīng)類別工作面出現(xiàn)壓入底板。采煤工作面底板分類標(biāo)準(zhǔn)，見表 32表 32 采煤工作面地板分類標(biāo)準(zhǔn)底板類別 基本指標(biāo) 輔助指標(biāo) 參考指標(biāo)名稱 代號(hào) 容許比壓 pp /MPa容許剛度 Sp/MPamm1 容許單向抗壓 Rp/MPa極軟松軟較軟ⅠⅡⅢaⅢbpp≤＜p p≤＜p p≤1010＜p p≤16Sp≤＜S p≤＜S p≤＜S p≤Rp≤＜R p≤＜R p≤＜R p≤中硬堅(jiān)硬ⅣⅤ16＜p p≤32pp＞32＜S p≤Sp＞＜R p≤Rp＞ 支架架型選擇 在液壓支架與圍巖力學(xué)相互作用的基礎(chǔ)上，綜合分析不同地質(zhì)條件下支護(hù)力確定的理論研究成果并分析不同支架的結(jié)構(gòu)力學(xué)特征，為支架選型提供依據(jù)。 液壓支架選型準(zhǔn)則液壓支架選型必須考慮的主要地質(zhì)條件和采礦條件是：? 直接頂穩(wěn)定性類型。? 基本頂級(jí)別及相應(yīng)的礦壓顯現(xiàn)參數(shù)（初次和周期來壓步距、來壓時(shí)載荷、直接頂厚度） 。? 底板類別及相應(yīng)的力學(xué)參數(shù)（容許載荷強(qiáng)度、抗壓縮剛度） 。? 截高、煤層強(qiáng)度、節(jié)理方向、煤層厚度變化等。? 煤層傾角和工作面推進(jìn)方向。? 瓦斯等級(jí)和必需的通風(fēng)斷面等。除以上常見的主要條件外，還必須考慮以下特殊因素：? 上下部采動(dòng)條件。? 相鄰區(qū)段或兩側(cè)開采條件。? 地質(zhì)構(gòu)造、斷層、褶曲等分布和參數(shù)。支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案設(shè)計(jì)及仿真模擬29? 開采深度。? 頂?shù)装搴畬拥? 圍巖可控性分組根據(jù)直接頂類別、基本壓力顯現(xiàn)級(jí)別和底板抗壓入特性類別的不同組合，將采煤工作面圍巖的控制難易程度分為 3 組：表 33 圍巖可控性分組難控圍巖 較難控圍巖 易控圍巖項(xiàng)目G11 G12 G2 G3直接頂類別基本頂類別底板類別3，4Ⅳa，ⅣbⅢ，Ⅳ，Ⅴ1a，1bⅠ，Ⅱ，ⅢⅠ，Ⅱ2Ⅱ，ⅢⅠ，Ⅱ2，3Ⅰ，ⅡⅢ，Ⅳ，Ⅴ 液壓支架型選擇一、支架選型要素已知地質(zhì)和采礦條件，進(jìn)行液壓支架結(jié)構(gòu)選擇時(shí)，必須考慮支架力學(xué)特征和對(duì)圍巖的適應(yīng)性，做出模糊評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)表見表 34。表 34 支架選型要素及評(píng)價(jià)掩護(hù)式 支撐式要素插底掩護(hù)式 一般掩護(hù)式支撐掩護(hù)式垛式 節(jié)式支架圍巖適應(yīng)性基本頂冒落傾向基本頂周期來壓底板壓入傾向防煤壁片幫通風(fēng)斷面頂梁前端支撐力頂梁后端支撐力頂板覆蓋率隔絕采空區(qū)能力橫向穩(wěn)定性對(duì)截高適應(yīng)性支撐效率支護(hù)強(qiáng)度優(yōu)差良優(yōu)差優(yōu)差優(yōu)優(yōu)良良差良良良差良良良良優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)良良良優(yōu)優(yōu)良優(yōu)良優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)差優(yōu)優(yōu)差優(yōu)差優(yōu)差差差良優(yōu)優(yōu)差良優(yōu)差優(yōu)差優(yōu)差差差良優(yōu)優(yōu)支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案設(shè)計(jì)及仿真模擬30對(duì)傾角適應(yīng)性 良 優(yōu) 良 良 差進(jìn)一步考慮不同架型和結(jié)構(gòu)的支架——圍巖力學(xué)相互作用、支撐力矩、底板比壓等特點(diǎn)，掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式支架的圍巖適應(yīng)性進(jìn)行比較結(jié)果見表 35。表 35 不同結(jié)構(gòu)液壓支架的力學(xué)特征支架型式 結(jié)構(gòu)特征 主要力學(xué)特征 對(duì)圍巖適應(yīng)性評(píng)價(jià)掩護(hù)式支掩式支頂式二柱支掩掩護(hù)式二柱支頂掩護(hù)式支架承載力較小，底板比壓均勻，主動(dòng)水平力較大；支架承載力大，穩(wěn)定性好，底座尖端比壓較大，對(duì)頂板的主動(dòng)水平力大，前端支撐力大。基本頂Ⅰ，Ⅱ級(jí)巖層組合適應(yīng)直接頂 1，2，3類，基本頂Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ級(jí)，底板Ⅱ類以上。Ⅰ類底板需限制支架對(duì)底板尖端比壓支撐掩護(hù)式支頂支掩支頂式四柱支頂支掩式四柱 X 型四柱支撐掩護(hù)式穩(wěn)定性好，抗水平力強(qiáng)，比壓均勻，但支撐力利用率低；頂梁合力調(diào)節(jié)范圍大，承載力高；承載力大，切頂性能強(qiáng)，比壓較均勻。主要適應(yīng) 2，3 類直接頂，Ⅱ，Ⅲ級(jí)基本頂；主要適于薄煤層；主要適于 2，3，4 類直接頂，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ類級(jí)基本頂，底板類別不限。支撐掩護(hù)式液壓支架總體方案設(shè)計(jì)及仿真模擬31二、液壓支架選型建議對(duì)于具體條件下的液壓支架選型，必須考慮該條件的直接頂?shù)?