为了快速拆除综采工作面,以马兰矿18506工作面为研究背景,采用单轨吊技术,该技术具有机车驱动单轨吊运行灵活,效率高;减少了传统拆除工艺中的许多中间环节,提高了工作效率,还可实现自动起吊等优点,通过应用研究表明,单轨吊技术拆除综采工作面工艺,提高了矿井安拆工作面安全高效性。单轨吊直接进工作面吊装设备的作业方式,大大降低了人工劳动强度,节约成本约10.1万元,同时缩减工作面拆除时间,提高了工作效率,该工艺可以在西山矿区中推广应用,有很强的应用价值。

为实现综采液压支架快速撤除,解决采煤工作面采空区的防灭火管理难度,151306工作面创新应用掩护支架配合液压调移装置(俗称“机械手”)和液压行车起吊架进行支架的回撤和解体,利用单轨吊辅助运输,极大地提高了支架的撤除速度。

针对传统综采工作面支架回撤存在的使用绞车多、劳动强度大、浪费人力多、安全系数低等难题,通过技术研究,对1208工作面回撤的支架回撤工艺进行了改进,采用了液压支架调移装置。与原回撤工艺对比,新工艺减轻了劳动强度,提高了工作效率,降低了人工成本,安全系数增加,也保证了液压支架的安全顺利回撤。

为了提高单轨吊起吊液压系统面对偏载启动、负载突变和系统调速时的自适应性,更好地满足单轨吊智能化远程控制需求,提出一种基于BP-PID控制的单轨吊液压起吊同步控制系统。首先,分析液压系统原理,并分析转速控制原理和同步控制策略;其次,分析BP神经网络原理并设计BP-PID控制器;最后运用AMESim和MATLAB/Simulink建立液压系统模型和同步控制器模型,并与PID控制进行比较分析系统偏载启动特性、抗负载突变特性和系统调速特性。仿真结果表明偏载启动时,系统采用BP-PID控制能够有效降低起吊马达超调量和最大同步误差,减少系统响应时间;负载突变时,系统采用BP-PID控制能够有效降低系统最大同步误差,减少系统响应时间,使系统具有更好的鲁棒性;调速时,系统采用BP-PID控制,无论目标转速增加还是减少,都能有效降低起吊马达超调量,减少系统响应时间。

针对目前防爆柴油机、防爆蓄电池单轨吊车在高瓦斯矿井应用及矿井救援时存在的安全隐患问题,研究了可脱离风管独立工作的自携带空气动力的气动单轨吊车结构;提出了空气动力气动机多参数耦合的优化设计方法,得到了空气动力气动机的优化参数,有效提高了气动机的输出扭矩;采用气动管路、气动阀、减压阀等气动设备构建了全气动逐级减压驱动气路;研制了安全可靠、高运输能力、安静、无噪声、环境友好的井下空气动力单轨吊车,在井下运行过程中无高温,无火花,无燃烧、无电气控制,适用于高瓦斯矿井确保安全生产。试验结果表明空气动力单轨吊的性能得到了有效的提高。

介绍了气动单轨吊的结构组成、工作原理以及应用情况,分析了气动单轨吊在煤矿井下综采工作面的应用。分析认为,气动单轨吊具有安全性高、运输效率高、使用成本低、用人量少等特点,应用气动单轨吊可解决综采工作面超前段“人工拖运”“绞车拖运”的辅助运输难题。

随着采矿设备的发展,开采量的增加对近年来广泛应用的单轨吊的性能提出了更高的要求。以单轨吊起吊液压回路为研究对象,分析其液压制动缸进油路上的阻尼孔对马达启动的影响。建立系统的数学模型,并在Simulink中仿真得出结果,再通过AMESim进行仿真试验。结果表明:在制动液压缸的进油路上设置阻尼孔对马达的启动具有延时作用,可以让马达有足够大的启动转矩时迅速启动,防止因解除制动过快而马达启动转矩不足的情况出现;相对于无阻尼孔的回路,其液压冲击也会减弱,随着阻尼孔孔径的减小,延时效果会更加明显。

单轨吊驱动机构主要通过铰链-液压夹紧机构产生的正压力将外滚轮夹紧在工字钢导轨上,使其与导轨间产生足够的摩擦,再通过电机-减速器驱动来实现单轨吊驱动机构在导轨上的行走,从而实现矿井维修人员及设备的输送。

结合山西省某煤矿现场工况要求,设计了单轨吊道岔气动系统,详细介绍了单轨吊道岔的机械结构和气动系统的设计,并借助AMESim软件对所设计的气动系统的性能进行了仿真分析,验证了该系统的可行性.该设计采用了机械联动控制,实现了单轨吊道岔的轨道切换和限位闭锁功能,既符合煤矿安全要求又提高了单轨吊道岔系统运行的安全性.

主要介绍了单轨吊起吊液压系统的工作原理，对液压缸和液压泵的主要参数进行了计算选取。并用AMESim软件对起吊液压系统进行仿真分析。结果表明：起吊液压系统能够满足设计要求，能够安全可靠地工作。