某矿井下的S150综掘机采用水冷方式冷却,冷却系统随综掘设备运行而运行,综掘机停机后由于冷却系统停止运行,从而导致液压系统液压油温度保持高位,对液压油、液压器件正常使用造成不利影响,同时会增加后续维修成本。因此,对综掘机冷却系统进行改进优化,具体为在冷却系统的第3路水过滤器出水侧、液压油冷却箱出水侧增设球阀2、球阀3、球阀4,手动控制冷却水供应,并将综掘机冷液压油箱冷却水、喷雾降尘水与锚杆钻机用水相连接,实现综掘机停机后冷却水正常运行,提高冷却水利用效率。改造后的冷却系统可以将液压油温降低至40~55℃,取得显著的应用效果。

为选择合理的锚杆钻机液压驱动系统,对锚杆钻机的运行原理进行了分析,锚杆钻机的液压驱动系统主要分为3个类型。通过对各类型液压驱动系统的优缺点分析。可知负载敏感液压系统能够契合掘锚机快速掘进、一次成巷锚固的特点,该驱动系统能够有效地提高井下生产的效率和安全。

对钻装机的机型、行走、装载等提出不同的见解。

针对煤矿巷道掘进液压锚杆钻机作业中存在的自动化程度不高、作业效率较低等问题,提出以PLC技术为基础的液压锚杆钻机自动化控制系统。该系统可实现对锚杆钻机的自动化控制,具有操作简单、性能稳定等优点。该系统由PLC、变频器、传感器和执行机构等部分组成,其中PLC负责接收传感器信号并控制变频器工作,以保证传感器工作的准确性和稳定性;传感器负责采集液压锚杆钻机工作时所处位置的温度和压力信息,并将这些数据传递至执行机构来完成锚杆钻机的自动钻进和回退操作。试验结果表明,在应用该系统后,锚杆钻机工作效率明显提升,有利于进一步缩短施工周期。

为了解决井下巷道掘进效率低、安全性差的问题,提出了一种新的集钻孔、挖掘、锚护于一体的智能化钻孔凿岩设备。对该凿岩设备的整体结构布局、智能定位系统、升降液压回路控制系统等进行了研究。根据实际应用表明,该钻孔凿岩设备能够将掘进面作业人员数量降低36.7%、掘进效率提升40%,有效地提升了井下巷道掘进作业的效率和经济性。

综掘机是煤矿巷道掘进的重要设备,其核心是液压控制系统。由于煤矿井下环境恶劣,液压系统会发生各种故障,影响巷道的正常掘进。简要分析了煤矿掘进机液压系统的常见故障,探讨了液压系统维护方法,以期为煤矿掘进机液压系统的维护和维修提供一定的参考。

为解决针对岩石硬度大于8工作面采用悬臂式掘进机时掘进速度慢和巷道成型质量差的问题,结合巷道掘进工况和负荷要求完成了挖掘式装载机的整体设计,并确定了主要性能参数;同时,提出了挖掘式装载机液压系统设计的步骤和流程,并基于上述步骤和流程对挖掘式装载机液压系统中的泵、行走部以及冷却部的参数进行设计,为相关元器件的选型提供依据,为今后挖掘式装载机的整体结构设计和装配奠定基础。

王坡煤矿以往巷道顶锚杆(锚索)支护都采用气动MQY-120钻机,巷帮采用气动ZQS-50钻机,循环作业中支护耗时占比较大,制约采区巷道的掘进速度。为实现快速掘进,全液压锚杆锚索钻车被王坡煤矿逐步推广,CMM2-15型液压钻车在3312运输顺槽支护作业中实现顶帮平行作业、快速主动临时支护,采用钻车支护后施工锚杆(锚索)孔耗时平均降低约50%,提高了施工现场的施工安全系数,降低了劳动强度,满足巷道高效快速掘进的要求。

由于受当前履带式综掘机技术水平的限制,当掘进超过16°的负角度下行巷道时,掘进机无法自行后退,通常使用回柱绞车作为综掘机辅助后撤动力源,但钢丝绳受力过大往往出现崩绳伤人事故。针对该难题提出了使用液压单体+推移液压缸+连环的辅助牵引装置,利用推移液压缸不但可以进行后撤辅助牵引,又可以在停机或前进时实现制动。在-35°的煤巷切眼掘进时,实现了日均进尺30 m的绩效。该装置不仅能实现综掘设备在俯掘时快速后退,同时能够提高人员操作安全性,减少劳动强度,满足综掘工作面高产高效作业要求,为相似条件的综掘技术提供了借鉴。

在连采掘进系统工作中,主要采用四臂锚杆机对巷道顶板进行支护,以提高围岩稳定性。针对四臂锚杆机在工作时出现系统压力低导致的支护质量差、支护效率低等问题,结合四臂锚杆机液压系统故障处理经验,分析了导致锚杆机液压系统压力低的原因,介绍了四臂锚杆机液压系统工作原理和故障诊断方法;针对反馈系统存在的问题,提出了系统优化改进方案,有效提高了四臂锚杆机液压系统工作的可靠性。