针对煤矿综采工作面液压支架传统控制方式存在安全性能差、控制精度较低、压力波动较大等问题,研究了煤矿综采工作面液压支架协同控制安全运维技术,结合智能传感检测技术和耦合控制机理,提出了一种液压支架自适应协同控制安全运维系统,采集和分析液压支架的姿态和位置全过程数据,以实现液压支架之间的协同控制。通过在某煤矿井下1107综采工作面现场安装和应用后得出液压支架协同控制技术能根据围岩性质自动协调控制液压支架状态,集中控制采集的现场数据,从而实现对液压支架的协同控制,控制系统可自动调整千斤顶,控制误差不超过3.5%,取得了满意的实验结果。

为解决工作面矿压大,顶板破碎、淋水,待撤支架后掩梁上方无网片等复杂条件下综采工作面支架的回撤难题,以皖北煤电集团某矿Ⅱ4611工作面的支架回撤工程为背景,通过加宽支架回撤通道,对支架采空区侧顶、帮超前支护和背帮,运用自制滑道辅助支架运输,注浆治理顶板淋水,布置“碉堡”式人员观察站等关键技术和措施,成功解决了此条件下综采工作面液压支架的安全回撤难题。

基于综采工作面液压支架集控系统稳定差,传统上采用人工方式移架,移架效率低、劳动作业强度大、误差率高,且传统液压支架主要采用各类传感器实时监测,监测时故障率高、精度低等现象,为了实现工作面液压支架集控管理,达到自动跟机目的,长平煤矿通过技术研究,对4238工作面液压支架安装了一套智能集控系统,通过现场实际应用效果来看,该套系统能够根据传感器信号和收集现场支架位置图像来自动判断是否跟机移架,全程无需人工处理,提高了工作面智能化水平,取得了显著应用成效。

针对采煤工作面回撤液压支架时机械化程度低、速度慢、安全性差、人工劳动强度大等问题,以山西焦煤集团有限责任公司官地煤矿36406综采工作面为例,采用液压支架快速拆除设备及工艺,解决了综采工作面液压支架回撤难题,使用该设备及工艺后,人力投入降低37.5%,拆架工期缩短34.6%,同时提高了安全系统,改善了现场环境,充分发挥出了减人提效的效果,可在类似条件工作面推广使用。

在采煤工作面中有很多的液压支架,这些支架大多体积占比大,且自身重量较大,对回撤的效率有直接的影响。在当前的液压支架回撤作业中,采用的多为绞车与滑车联合的拆除方式,这种传统的拆装方式,需要多次拆装绞车,导致整体的拆除效率非常低,无法与现代化回采速度进行适配,达不到当前工作面的回采需求,所以传统的液压直接回撤工艺已经无法进行工作面接替生产,需要进行重新设计,以满足当前工作面的回采要求。文章以某工作面为例,对传统液压支架回撤工艺进行了概述,分析了当前液压支架回撤装置设计过程,同时进行了试验,结果发现回撤效率明显更高,最后还讨论了支架回撤安全技术的相关措施。

针对综采工作面液压支架高度测量困难和可靠性、稳定性差等问题,设计了一种基于帕斯卡定律的液压支架测高传感器。该测高传感器内置一根细长液管,液管中充满甲基硅油,测高传感器两端安装压力传感器,通过测量密闭液管的两端压力,得到测高传感器两端位置的高度差。甲基硅油在环境温度变化时具有明显的热胀冷缩特性,会引起密闭空间内的压力急剧变化,影响测量精度,提出了一种补偿方法采用波纹管存储一部分甲基硅油,利用波纹管自身的弹性补偿甲基硅油热胀冷缩造成的体积变化;并在软件中通过算法校准甲基硅油体积变化带来的密度变化,从而确保测高传感器的测量精度。试验结果表明测高传感器可工作在0~40℃环境下,测量误差在4 cm以内。在薄煤层、中厚煤层综采工作面液压支架的现场应用结果表明与人工测量结果相比,测高传感器的高度测...

为解决传统端头及顺槽超前支护采用人工架设单体抬棚钢梁和切顶密集支柱支护存在机械化程度低、劳动强度大、作业环境差等问题,设计了一套横式端头液压支架与若干横式超前液压支架组合成列的支护工艺装置及方法。详细介绍了支架架型结构、技术参数及工艺特点。现场工业性试验表明,设计的支架架型结构合理,推移支护协调灵活,支护效果安全可靠,满足综采工作面端头及超前机械化、自动化支护需求。

针对采煤机与液压支架相对位置精确检测问题,提出一种基于射频识别技术(RFID)的定位方法。该技术将RFID发射装置安装在采煤机上,将RFID接收装置安装在液压支架上,然后顺槽监控中心对接收装置接收到的射频信号功率进行计算和优化,转换为采煤机位置坐标,从而实现采煤机与液压支架相对位置精确定位。运用RFID定位技术于红柳林煤矿综采工作面进行试验验证,结果表明,该技术实现了采煤机与液压支架相对位置的精确定位,为液压支架自动跟机移架奠定良好基础。

以邯郸市峰峰矿区九龙2号煤层综采工作面ZY4000/12/25型液压支架为对象,针对矿区生产过程中频发的支架推移装置连接头和刮板输送机推移耳变形、断裂等机械故障问题展开技术改进探索。通过对液压支架推移装置推移杆、连接头重新设计、改造,大大降低了液压支架设备损坏、报废事故发生的概率,确保了采煤工作面的安全高效生产。

针对陕煤曹家滩煤矿西翼大采高综放工作面6200 m超长远距离供液管道输送的需求。研制了一种内衬不锈钢管,为研究其供液的可行性,对管路压力损失进行了理论计算,然后在煤矿现场进行实际应用验证。得出的理论计算结果和现场应用结果误差在合理范围内,表明了该内衬不锈钢管远距离供液具有可行性;同时表明长距离供液压力损失随供液流量的增大而增大,因此,在符合使用要求的情况下,应尽量将流量控制在500~1500 L/min的范围内,以减少压力损失。