液压支架是保证煤矿综采工作面连续高效开采的关键机械设备。针对液压支架推溜油缸特性复杂、控制难度较大等问题,研究和试验综采工作面液压支架多缸协同控制技术,分析液压支架在移架和推溜过程中的油缸协同作用机理,基于此,采用计算机数值模拟分析法在simulationX搭建仿真模型并进行数值模拟。结果表明,多缸协同下的液压支架移架速度、位移和流量协同,动作误差精度为0.01。选用ZFY18000/28/53D型两柱掩护式液压支架为试验样机,当液压支架多缸协同控制当供液流量为180 L/min时,多缸位移变化偏差较小,液压支架多缸动作变化趋势相同,支护阻力随位移的变化而发生线性变化,且在变化过程中波动较小,满足现场协同控制精度要求,取得了满意的实验结果。该结果可为后期协同控制和智能化改进液压支架提供参考依据。

随着现代化进程的推进,煤矿作业已经逐渐向机械化生产转型。煤矿开采的核心设备是采掘机械,它依赖于液压控制系统来实现其功能。这个液压系统既是采掘机械的动力核心,也是关键的控制元件。如果液压系统遭遇故障,设备掘进机将无法正常运行,可能会导致操作失效,甚至设备损坏。考虑到煤矿井下恶劣的工作环境,如粉尘和高温,采掘机械掘进机的液压系统极易出现问题。液压系统的常见问题包括控制不稳、异常响声和动力缺乏。为此,本文对煤矿采掘机械的液压系统的运行和维护方案进行了分析,旨在为相关的煤矿作业提供参考和借鉴。

针对ZY29000/45/100D型液压支架出现顶梁破坏的问题,借助有限元仿真分析方法,开展了顶梁强度分析,结果表明,顶梁垫块侧柱窝上方横筋板上靠近顶梁盖板位置存在明显的应力集中,其他位置也有不同程度的应力集中,是其出现破坏问题的主要原因。采用增大顶梁筋板的厚度、贴板与斜搭肋板结合方法对横梁进行的改进,仿真验证结果表明,顶梁应力集中问题得到了改善,最大应力数值降低了近43.6%,安全性数达到了1.06,改进效果显著。

煤矿综采工作面液压支架快速回撤设备的研究涉及开发一种高效、安全的设备,用于快速回撤煤矿综采工作面中的液压支架。煤矿综采工作面的回撤是煤矿生产过程中的重要环节,也是存在危险性和时间成本较高的工作。传统的人工回撤方式效率低下,安全风险较大。因此,对液压支架回撤设备进行改进与研究具有重要的理论和实际意义。

为分析煤矿液压支架的支护可靠性,提出一种基于故障树与故障模式影响分析(FMEA)方法。该方法主要分为两个阶段,第一阶段主要是通过故障树分析法建立液压支架支护故障树,并对其进行布尔运算,获取最小割集;第二阶段主要是通过故障模式影响分析法,获取液压支架支护风险性系数。测试结果表明,该方法具有一定的可行性,可用于煤矿液压支架的支护可靠性分析。

针对目前液压支架控制系统缺乏姿态监测的现状,以ZY920/25/50D型液压支架控制系统为研究基础,开展了液压支架姿态监测系统设计,包括总体方案、硬件和软件等工作,实现了液压支架姿态监测功能。统计结果显示,配备姿态监测系统之后的液压支架,降低了每季度停产检修次数,减少了每季度液压支架破坏淘汰数量,具有很好的应用前景。

近年来,在煤矿中广泛使用液压支架作为支护设备,但液压支架存在材料堆积超重现象导致其在矿井下搬运困难,成为亟须解决的难题。因此,以液压支架轻量化为研究对象,提出了液压支架的优化思路,并且分析了液压支架轻量化过程,为液压支架轻量化提供了有益参考。

煤矿液压支架搬运车液压系统在运行过程中容易出现故障,若处理不及时,会对煤矿开采工程的安全建设造成严重影响。针对这一问题,提出了一种新的液压系统故障诊断方法。根据液压支架搬运车液压系统的工作原理,建立液压系统故障诊断数学模型;提取液压系统故障时域信号特征,获取故障样本均值与方差;分析液压支架搬运车运行状态与运行模式,对液压系统故障进行全方位诊断。通过实验分析,该方法能够在短时间内快速完成故障诊断,且诊断结果的准确率在95.27%以上,可行性较高。

在煤矿开采中,液压支架已成为关键的机械装置,通过对其合理控制,能够提升开采效率,确保开采安全性。电气自动化技术能够提升液压支架控制效果,自动控制系统、传感器系统及传感器技术能对液压支架控制中各种参数进行监测。本文对液压支架控制中电气自动化技术的应用进行分析。

为提高煤矿坑道钻机液压系统的可维修性，根据其故障的隐蔽性、交错性、随机性、分散性等特点，分析影响液压系统可维修性的主要因素，提出可维修性的设计准则，给出维修时间的分类和概率分布，建立煤矿坑道钻机液压系统可维修性设计流程，对提高煤矿坑道钻机液压系统的可维修性设计水平具有实际应用价值。