以双柳煤矿3506综采工作面开采条件及其液压支架电液控制系统为工程背景,为提升煤炭开采自动化控制水平,根据采面煤炭生产特点,对采面中部支架跟机移架、机头及机尾段跟机移架具体动作、控制方式等进行详细分析,拟构建与应用综采面液压支架自动跟机控制工艺技术。自动跟机控制工艺技术应用后,3506综采工作面液压支架可实现自动跟机操作,液压支架各动作可与采煤机截割相互配备,从而提升了煤炭生产效率及采面自动化控制水平。

在煤矿机械化开采水平不断提高的情况下,需要采煤各工序有效配合,确保开采效率。结合部分煤矿工作面的支架回撤工作来看,传统的回撤工艺存在效率低、人力成本浪费及隐患大等问题,严重影响工作面整体的回撤进度。为此,在了解案例煤矿传统回撤工艺的不足后,基于单轨吊机车设备、液压支架调移装置,从设计思路、准备工作、回撤流程3方面进行了支架快速回撤工艺的研究,并对新回撤工艺进行了应用实践,以期加快支架的回撤速度,提升煤矿企业的效益,增加其他采煤作业的时间,满足企业井下高效开采的需要。

煤矿综采工作面不断向智能化的方向发展,在应用液压支架进行巷道支护时,需要提高支架的状态感知能力,为煤矿的智能化控制及生产提供数据支持,支架直接监测的关键状态数据包括压力、支架位姿感知。探讨了液压支架的状态感知体系,分别对液压支架的压力感知和支架位姿感知方法进行了分析,并以支架护帮板的状态感知为例,验证了运动学计算公式的准确性,能够精确表达护帮任意时刻的运动特征,最后讨论了状态感知的优化方向,以期提高液压支架的状态感知水平,助力矿井的智能化发展。

针对综采面液压支架电液控制系统存在布线困难、电缆易磨损、通信可靠性低、扩展难度大等缺点,设计了一种基于ZigBee无线通信网络的电液控制系统。根据系统总体方案,对硬件部分支架控制器结构框图、主控制器、传感器检测单元、ZigBee无线通信网络进行了设计与选型,对软件部分下位机程序进行了开发,并给出了ZigBee无线网络通信的程序流程框图,对实际应用效果进行了分析。经过控制系统的投入使用,大大简化了系统的安装方式,提高了数据通信的可靠性和传输效率,具有一定的参考价值。

本文将基于煤矿液压支架的基本结构,应用一种专用于煤矿液压支架动力学分析的ADAMS多刚体方法进行分析。此方法需要先构建煤矿液压支架动力学模型,并以此为基础开展模型仿真分析,获取液压支架的动力学特征。

基于某煤业公司使用的液压支架回撤工艺存在的回撤任务进度较慢、回撤效率较低等问题,对相应的安全回撤技术进行优化。通过实验对比与现场应用情况可知,采用改进后的液压支架安全回撤技术,液压支架的回撤效率大幅度提高,且整体的安全性能和经济效益均得到改善,改进方案的应用成效显著。

综采面上隅角传感器为井工煤矿安全生产、有害气体监测及通风管理提供了实时数据,对工作面安全生产具有特别重要的指导意义。针对目前综采工作面上隅角多台传感器随工作面的推进需人工吊挂、挪移频繁,且难以实时满足吊挂标准等问题,通过调研与研究,设计了一种综采工作面上隅角多台传感器随架移动液压自调式吊挂装置。通过在石炭二叠系山4号层8108综采面应用试验,表明该装置能及时有效地使综采面上隅角多台传感器符合吊挂标准,达到了预期效果。该装置的设计为综采面上隅角传感器吊挂提供了全新的吊挂方式,提升了自动化管理水平,具有一定的推广应用价值。

作为现代化矿井井下综采工作面的重要的机械化生产设备,液压支架的使用效果将直接影响到矿井作业的整体产量和质量。在井下生产的过程中,液压支架具有重要的作用,能够实现支护作业面的顶进,保护隔离采空区和回采的安全性,移动便捷性高,已经受到了人们的高度重视。为了保障液压支架的整体使用效果,就需要对故障问题进行诊断和处理。

矿井液压支架是综采面关键机电装备,是矿井安全生产重要的支护设备。为解决当前液压支架姿态监测功能不足的问题,以掩护式液压支架为研究对象,设计了液压支架姿态监测系统。对液压支架姿态监测系统的总体设计结构及硬件、软件设计进行分析,实现了液压支架姿态的监测,为矿井智能工作面的建设作出一定的贡献。

液压支架为煤矿综采面三机一体重要组成部分,实际使用中推移步距不等,液压系统控制精度低。通过推移逻辑控制阀,对电液控制系统推移流程进行优化,实现推溜及移架的精准控制,且消除了销轴间隙。由实验和实际应用可知,优化后控制系统可有效提高液压支架自动推移控制精度,确保了推移步距的一致性。