针对液压支架压力传感器数据处理系统存在的传输距离短、可靠性低、供电电源续航时间短的问题,设计了一种基于LoRa与CAN通信的液压支架压力传感器系统。系统内嵌的CAN通信模块周期性采集液压支架压力传感器数据,由STM32微控制器计算、分析以及逻辑处理后经LoRa通信模块传输至井下液压支架压力监测分站。该系统实现了液压支架压力传感器数据的远距离、高可靠性、低功耗无线传输,避免了复杂布线、维护困难的问题。最后完成了压力传感器系统通信可靠性试验、压力监测数据试验以及能耗试验。试验结果表明:该压力传感器系统的有效可靠传输距离可达300 m,压力传感器监测数据误差小于1%,供电电源续航时间可达141 d,可满足液压支架控制系统要求。

以ZY86400/25.5/55型液压支架掩护梁为研究对象,基于ABAQUS有限元分析软件,分析计算掩护梁在扭转工况和偏载工况下的结构强度。结果表明,其在两种工况下最大应力值均小于材料的屈服强度,但存在比较明显的应力集中情况。根据仿真分析的结果,提出了两种对掩护梁的优化改进措施,以提高液压支架结构可靠性。

西山煤电集团某矿受煤层地质条件影响,布置的综采工作面由于顶板岩性软弱,多为泥岩粉砂岩组,且回采工作面的倾角较大,在16°~18°之间,在回采期间极易造成支架歪抖下滑和压架等问题。从西山煤电集团某矿综采工作面的安全、高效回采方面出发,对该矿1201综采工作面回采期间出现的液压支架歪抖下滑和压架的主要原因进行了分析和总结,并提出了针对性的应对预防措施,取得了较好的应用效果,有效防治了液压支架的歪斜倒滑以及压架,可为类似工况下的综采工作面液压支架防倒斜及防压架提供参考。

针对煤矿井下综采工作面空间狭小、液压支架的传感器数量众多、布线以及维修困难等问题,文中设计一种基于ZigBee与5G无线通信技术的液压支架无线传感器网络系统。首先介绍无线传感器与无线收发器的硬件与软件设计,并研究了ZigBee与5G通信传输数据的方式。然后制作集成液压支架传感器数据的中央控制系统,融合一种适用于液压支架无线传感器网络的分簇式DFD节点故障诊断算法。最后进行测试实验,实验结果表明,文中的无线传感器网络能够将采集的液压支架无线传感器数据传输至无线收发器,通过工作面5G基站传输至井下中央控制系统,再通过支架间电缆传输至支架控制器,满足液压支架对无线传感器网络的高精度、高稳定性和低能耗的要求。该研究可为煤矿井下液压支架电液控制系统无线化奠定基础。

通过对ZY6800/21/45型掩护式液压支架修理过程中问题的汇总,分析了产生的原因,结合一些辅助设备的使用,对存在的问题给出了解决方案,明确了修理该架型产品的重点、难点,优化了修理工序,形成了综合性的修理方案及作业指导书,为同类型产品的修理提供了借鉴。

传统大采高液压支架结构件存在着焊接工作量大,制造成本高等缺点,该文研发了一种新型大采高液压支架,掩护梁结构件创新性的采用了外主筋断开箱型、内主筋薄厚板对接焊和加强平衡耳座等新结构,支架样机下线后,在厂内完成强度试验和耐久性压架试验。结果表明,掩护梁新结构件强度能够满足大阻力、大采高、特殊环境要求,不仅克服了传统结构的缺点,更具有制造成本低、加工周期短等优势。

根据特厚煤层大采高工作面需要,研发设计了ZY18000/35/77D型大采高掩护式液压支架。文章阐述了支架的选型设计中支架支护强度和工作阻力的确定,以及平衡千斤顶保持力矩的计算,并对支架的护帮机构、液压控制系统和支架四连杆优化设计、运动分析进行了较详细的介绍。

柱帽是液压支架重要的受力点,对立柱起到固定作用,其与主筋、顶板的焊接性能将直接影响液压支架的整体可靠性。本文对ZY6800型液压支架进行仿真分析,分析在极限情况下支架柱帽的焊缝受力情况,探究网格尺寸对分析结果的影响,得到相对准确的网格尺寸定义。同时,基于workbench对柱帽一端有无加强筋的两种结构进行有限元分析,明确焊缝危险点,为后续结构优化提供参考。

为提升现有巷道支护体系的抗冲击能力,在已有常规巷道门式液压支架的基础上进行吸能防冲设计,并从能量吸收、液压支架整体变形以及冲击荷载作用下支护反力大小、波动性等方面进行研究分析,验证吸能液压支架在冲击荷载作用下的支护性能。首先基于能量守恒原理对支护吸能特性的理论依据及必要性进行研究分析,结合现有预折纹自引导吸能装置进行数值模拟与试验分析。数值模拟结果与试验过程一致,明确了数值模拟的可行性,并总结其变形吸能特性,进而对常规液压支架进行吸能防冲设计。采用数值模拟的方法从多方面进行常规液压支架与吸能液压支架的防冲性能对比,结果表明:相同冲击荷载作用下,液压支架施设吸能装置后的吸能液压支架的支架部分塑性能仅为常规支架的65%,最大等效塑性应变仅为常规液压支架部分的62%,屈服区域面积占比为常...

随着煤矿开采技术向着大采高以及超大采高方向发展,液压支架支护高度也不断增加,支护强度和难度越来越大,要求液压支架立柱千斤顶具备大流量过液能力,满足支架快速降、移、升的同时,还要求立柱千斤顶大流量过液时降低压力冲击和振动。通过研制一种用于立柱千斤顶、采用三级卸荷回液的大流量立柱液控单向阀能够很好地解决这些问题。