薄煤层充填开采采煤高度低,为了更有效地控制顶板下沉,适应开采高度变化,保证较高充填率,满足充填开采安全性、密封性的要求,提出了一种薄煤层充填液压支架的设计要求。该液压支架既能保证对顶板的有效支护及控制,又能满足薄煤层充填的要求。

在采充工序自驱执行过程中,能否实现机构干涉的自主解调,是固体充填液压支架能否实现智能化的基础。利用理论分析方法,以ZC5160/30/50型固体充填液压支架为例,从充填支架机构的几何及运动约束关系出发,建立了正交位姿控制指标:夯实铰点顶梁平距和夯实铰点顶梁垂距,实现了任意工况下支架后顶梁的位姿表征;分析了充填支架底卸式输送机在各工况因素作用下的运动特征,建立了正交位姿控制指标:底卸式输送机顶梁垂距和输送机顶梁平距,实现了任意工况下底卸式输送机的位姿表征;基于后顶梁和底卸式输送机的位姿控制指标进一步得出充填物料卸料过程中在煤层底板的落点位置表征指标:卸料中心距,实现了任意工况下充填物料的落点位置表征;分析了采充工序执行过程中各工序阶段机构动作与位姿调整的衔接关系和易干涉位置,基于正交位姿控制指标,...

充填开采液压支架是重要的支护设备,液压支架的自动化控制对于实现充填开采的自动化具有重要的影响。采用RS485总线的形式,以PLC为控制核心,并结合相应的传感器进行数据的采集,采用组态王软件进行人机界面的设计,实现充填开采中液压支架的自动化远程控制。

针对沿空留巷机械化自动化程度低、工人劳动强度大等问题,设计了沿空留巷机械化挡矸装备,包括沿空留巷挡矸模板移动车和配套液压挡矸模板,并给出了具体的施工工艺。建立了留巷车机械手和液压挡矸模板的静力学模型,获得了机械手和液压挡杆模板的最大变形量和应力分布,得到了负载状态下机械手末端的位移及速度变化曲线。结果表明:液压挡矸模板在10 MPa的载荷下,整体结构变形较小,具备良好的抗压能力;机械手最大臂展承受2 500 kg负载,整体结构稳定,末端点位移曲线和速度曲线变化平稳并未产生突变,证明了机械手结构参数设计的合理。

影响充填开采上覆岩层控制效果的关键因素是矸石的充填率和密实率。为提高矸石充填率和密实率,唐口煤业有限公司充填液压支架增加了夯实机构对充填矸石进行夯实处理。通过提高铰接点高度,采用中部无动力随动型二级伸缩夯实机构,ZC7500/20/40(B)改进型充填液压支架在井下进行了将近1 a的工业性生产试验,充填效果达到了预期的设计目标,为类似条件矿井的充填开采提供了技术借鉴。

随着采煤技术的发展,煤矿开采的效率和安全性得到了显著提升。为了满足不同条件下煤炭资源的开采需求,衍生出了多种采煤工艺技术。这些采煤工艺技术在应用过程中仍然存在一些问题。为此,需要对采煤工艺技术进行进一步优化,提升煤矿开采的安全性和效率。通过分析目前采煤工艺技术存在的问题,提出了一些对采煤工艺技术进行优化的措施,可以为煤矿的安全开采提供一定的参考。

随着采煤技术的发展,煤矿开采的效率和安全性得到了显著提升。为了满足不同条件下煤炭资源的开采需求,衍生出了多种采煤工艺技术。这些采煤工艺技术在应用的过程中仍然存在一些问题。为此,需要对采煤工艺技术进行进一步优化,提升煤矿开采的安全性和效率。通过分析目前采煤工艺技术存在的问题,提出了一些对采煤工艺技术进行优化的措施,可以为煤矿的安全开采提供一定的参考。

将沿空留巷工艺与充填开采工艺相结合,能够实现无煤柱开采资源最大化回收、地表均匀移动变形控制。为了提高固体充填开采工作面沿充留巷作业效率,减轻劳动作业强度,提出一种沿固体充填工作面后方充填体边缘留巷的机械化方法。研究了机械式挡矸架模、模块化循环前移的护顶留巷工艺方法,并研制了机械化沿充留巷装备,包括高低可调挡矸液压模板、轨道式随架前移平台、关节式液压机械手装置。采用ADAMS进行机械手运动仿真,得到机械手末端点运动的位移和速度曲线,证明其结构参数设计的合理性。采用ANSYS对挡矸模板结构抗压能力,结果显示1MPa载荷下,整体结构变形较小,具有一定抗压能力。仿真结果可为后续研究提供参考借鉴。

通过运用Solidworks软件建立支架的有限元分析三维实体模型,对整体支架进行Ansys有限元力学分析,计算出各主体部件在一定的工况条件下的等效应力状况,根据等效应力的应力分布状况,确定材料的选用。并根据分析结果,为六柱支撑式固体充填液压支架设计中降低材质等级、优化结构和减轻重量等提供可靠的理论依据。