液压支架立柱压力预测是回采工艺决策的重要依据,也是确保围岩稳定的基础信息之一。然而,液压支架立柱压力虽然具有一定的规律性,却无法用简单的数学模型进行预测;且在回采过程中,支架不接顶、顶板破碎、传感器检测误差等带来大量的随机噪声,使得压力数据劣化为非平稳时间序列,给压力的预测带来的很大的困难。本文在Transformer基础上,提出一种差分非平稳Transformer模型,在Transformer的编码器和解码器中分别引入差分归一化和反归一化操作,以提升序列的平稳性。同时,在Transformer中采用去平稳注意力机制,计算序列元素之间的关联关系,以增强模型的预测能力。在真实的煤矿支架立柱数据集上的对比实验表明,本文提出的差分非平稳Transformer的预测效果达到0.674,表现明显优于LSTM、Transformer和非平稳Transformer模型。

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。

随着综采工作面机械化程度的提高,人工加装乳化液对生产形成了制约,同时形成了一定的不安全隐患。针对这一问题,对乳化液自动加液装置进行了研制。乳化液箱气动自动供液控制装置的应用,有效地防止了乳化液泵站吸空现象的发生,并且实现了乳化液补液的自动化,在保证乳化液泵站正常运行的前提下,进一步简化了操作工序,提高了生产效率,对矿山安全、高效、高产具有重要意义。

平面平晶工作面平面度的测量是平面度测量中最重要的测量之一,但目前对于平面平晶工作面平面度测量结果的不确定度评定却是仁者见仁、众说不一。因为此评定过程需要运用实际测量数据,下面以Φ100mm平面平晶工作面平面度的测量结果为例进行不确定度评定。

为解决西铭矿48702工作面设备选型问题,采用理论分析和现场经验选用了48702工作面选用ZY8000/25/50型支架168架,端头支架ZYT8000/25/55型9架,并对其支护强度、工作阻力、初撑力及底板比压进行了验算;根据采煤机采高、截深、牵引速度及装机功率等因素选用了MG500/1140-GWD型采煤机,根据刮板输送机运输能力、长度及功率等因素选用SGZ-900/1400型刮板输送机,在西铭矿48702工作面进行了实践应用,保证了工作面的安全高效开采。

以智能综采工作面控制为出发点,以工作面人员精确定位识别系统为基础,实现液压支架电控单元、工作面液压支架共同工作,最终设计出综采工作面自动化系统。经实际测试,该系统方案安全性好,稳定性高,能更好地保障矿井工作面巡检人员的人身安全,具有一定的推广应用价值。

根据倾斜煤层进行回采时会导致设备下滑的情况,提出了将工作面调整成伪斜坡度,即前溜机头和机尾的斜面采用超前距方式,如针对伪斜长度在8.59 m左右的28116的工作面,优化采煤施工流程和进刀顺序,全面保证了工作面可以进行正规作业。实践应用表明:采用此措施后,解决了工作面设备会出现下滑的问题,实现了高效又安全的正规作业循环模式。

针对综采工作面所用液压支架数量多,体重大,若采用传统人工安装方式进行回撤安装存在耗费人员多,效率低,易出现安全隐患等不足,以晋能控股煤业集团某矿液压支架的回撤安装工作为例,设计了一种液压支架安装调向自动就位装置,介绍了该装置的结构及具体工作原理,提出了具体安装调向与就位程序,并在该矿的搬家倒面作业中进行了应用试验,在1307工作面进行了液压支架的回撤试验,在1308工作面进行了液压支架的安装试验,试验结果表明,应用该液压支架安装自动就位装置后,工作面液压支架的回撤安装效率可提高87.5%,且液压支架回撤安装安全性更高,取得了较好的应用效果,具有一定的推广应用价值。

液压支架在工作面的长度方向上以群组的形式对工作面形成有效的支护,在不同位置的液压支架面临着不同的承载工况。选取液压支架工作面端头位置及中间位置的承载状态,对其性能进行仿真分析,建立液压支架的有限元分析模型,对两种工况的支架应力进行分析。结果表明,顶梁的最大应力均出现在柱窝与连接筋板的位置处,工况一左侧应力大于右侧,工况二的应力左右分布一致,两者应力值均小于顶梁的屈服应力,满足系统的使用需求。

为了有效解决煤矿工作面液压系统可靠性和安全性低的问题,提高系统清洁度,保证综采工作面液压系统能够稳定工作,设计了一种煤矿工作面反冲洗回液过滤系统。首先对过滤站液压系统进行设计,进而应用ProE对各组件及整个过滤系统进行了三维建模,然后通过AMESim仿真平台对液控主阀以及整个液压系统进行了HCD建模和仿真,最后对所设计的反冲洗回液过滤系统的样机进行了试验研究。结果表明:所设计的过滤系统符合设计要求,并在工作时保持良好的启闭特性及速度响应,其过滤精度高且纳污容量大,并在工作时保持良好的流量和压降特性。