针对液压支架在巷道中的特殊工况,为保障其结构的支撑安全性,采用有限元分析方法,利用ANSYS软件建立了液压支架的仿真模型,重点对底座、掩护梁及前连杆在使用中的结构强度进行分析研究,得出:底座的左右侧板和前端加强筋、掩护梁的中部连接板为整个结构中的薄弱部位,前连杆整体结构强度相对较好,掌握了各部件的应力变化规律,从多个方面提出了液压支架的结构性能优化研究。该研究对液压支架的结构性能优化具有重要指导及参考意义。

针对煤矿井下运输设备用液压油缸的主要失效形式,分析了其失效原因,并提出了优化改进方案。根据失效现象,主要针对油缸结构形式、材料、密封系统三方面提出优化改进方案,为油缸设计提供了有价值的指导建议,有助于提高油缸的使用寿命及可靠性。

针对煤矿井下综采工作面液压支架直线度较差、调整困难且容易引起设备故障等问题,本文提出了一种双闭环控制的直线度检测方法。该方法采用激光传感器和位移传感器相结合的方式采集液压支架的直线度,当液压支架出现偏斜时,通过模糊PID控制算法感知基准支架和周围支架的相对位置,并自动校正当前运动支架。仿真结果表明,应用模糊PID控制算法后,各推移油缸的直线误差不超过15.6 mm,验证了方案设计的合理性,大大提高了煤矿综采工作面液压支架的支护作业安全性。

现有对长壁液压支架结构强度的研究主要集中在单个支架的受力上,而没有考虑综采工作面支架群的一般力学特性。基于此,研究了不同工况下长壁液压支架组的力学特性和关键支架部件的刚度,确定了顶梁上载荷的位置和大小。现场测试得出了沿工作面的顶板挠度和支架组载荷的数据,其中端部支架的刚度不同,得到了顶梁的横向载荷分布和沿工作面方向不同位置的偏载系数。采用有限元分析方法对液压支架进行强度分析。发现关键部件最薄弱的地方是将圆柱筒连接到矿井底部和顶部的位置,研究结果可用于实现薄煤层工作面液压支架的安全稳定运行。

在煤矿综采工作面中液压支架是十分重要的支护设备,能够有效支撑顶板和推移输送机。通过应用液压支架,可以解决煤壁垮落等问题,避免出现支架滑落。本文就综采工作面液压支架的倒架现象及应对措施进行阐述。

随着煤矿开采机械化程度的不断提升,液压支架的规格越来越大,使用的频次也越来越高,液压支架的实际工作效能将对煤矿开采效率产生较大的影响。从煤矿井下生产实践来看,在液压支架控制过程中,使用电气自动化技术,对于提升液压支架的控制效率,提升采煤质效将有较为明显的作用。本文从煤矿液压支架主要构成分析入手,研究了电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用原理,剖析了电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用技术要点,针对性提出了电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用实现,最后提出了电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用故障及维修措施。

为了研究煤矿主风机备用管路压力变化特征。运用FLUENT软件,完成了泄漏口宽度、直管长度、斜管长度、斜管夹角四因素下分支管路流动的数值模拟。结果表明：仿真与试验误差在7%以内;当上述参数值较小时,压力沿着备用管路纵向呈非线性变化,反之,呈线性变化特点;而对于同一位置处的压力,随着上述参数递增时,呈二次曲线变化特点,即存在相应最优点,由于受湍流现象的影响,直管长度较小时,存在最低压力点;当斜管夹角为46°,斜管长度为346mm时,压力最高。同时,为煤矿主风机分支管路设计与优化提供了科学参考。

根据实际需求，在分析煤矿防爆水下用全气动控制机械手设计要求的基础上，确定了设计任务，研究了具体设计程序和方法。并采用逻辑法和步进法设计了全气动四自由度机械手的两种气动系统。经仿真和实验室模型水下运行证明，回路设计合理，工作可靠。