为解决工作面矿压大,顶板破碎、淋水,待撤支架后掩梁上方无网片等复杂条件下综采工作面支架的回撤难题,以皖北煤电集团某矿Ⅱ4611工作面的支架回撤工程为背景,通过加宽支架回撤通道,对支架采空区侧顶、帮超前支护和背帮,运用自制滑道辅助支架运输,注浆治理顶板淋水,布置“碉堡”式人员观察站等关键技术和措施,成功解决了此条件下综采工作面液压支架的安全回撤难题。

以实现无线传感数据驱动的液压支架三维姿态监测系统为目的,介绍了ZigBee无线倾角传感器设计,三轴加速度计倾角计算方法,两柱掩护式液压支架无线倾角传感器部署方案及ZigBee无线交差网状网网络架构设计。基于Unity3D开发平台设计了液压支架三维模型,基于液压支架二维平面模型推导了三维模型驱动变量计算方法,阐述了液压支架三维姿态仿真实现过程,给出了三维模型驱动脚本示例。测试结果表明,传感器采集精度满足系统仿真驱动数据要求,无线传感网络数据传输稳定,三维仿真平台实现了真实传感器数据驱动下的液压支架抬头及低头姿态实时仿真。

屯兰矿为建设北三盘区22301大采高智能化工作面,引进了液压支架自动跟机控制技术协同采煤机、刮板输送机,实现了跟机拉架和自动成组推移刮板输送机作业,通过集控中心对液压支架远程操作,满足了大采高综采工作面复杂环境下液压支架的自动跟机控制。

针对煤矿井下带式输送机液压张紧装置控制系统存在的张紧力可调范围受限、自适应能力较差的问题,对原张紧控制系统进行优化设计。给出优化张紧控制系统总体设计方案、软件硬件设计方案,设计带式输送机启动过程、运行过程以及停机过程张紧力自适应调节方案。实际应用效果表明:优化后的带式输送机皮带液压张紧控制系统的张紧力能够与负载自适应调节,降低皮带断带、打滑故障发生率,保证带式输送机安全、连续、稳定运行。

煤矿井下开口掘进作业中由于炮掘使用受限,采用人工风镐方式开口掘进,导致作业效率偏低,王庄煤矿根据井下巷道布置、井下运搬实际情况,采用全液压驱动、步进行走的设计方案,通过控制可调液压臂的伸缩回转、操控液压破碎锤进行作业面的开口掘进作业,解决了使用人工风镐作业,作业效率低、安全成本高的问题。

为了降低某液压支架底座工作时的最大应力,提高其安全性,使用ABAQUS软件对3种工况下的底座进行强度分析,找出底座的薄弱点。对底座重新进行参数化建模,使用Isight软件联合Catia和ABAQUS对底座进行优化分析。优化后,液压支架底座在3种工况下最大应力值有显著降低,且整体重量下降9.7%.对液压支架底座的分析与优化,降低了底座的最大应力,提高了其安全性;同时实现了底座的轻量化,提高了其经济性。

针对王家岭智能化放顶煤工作面项目,设计一种精确控制放煤机构的液压系统,利用高精度大流量单向锁,带行程传感器液压油缸及先导控制电液换向阀对系统进行优化升级,实现支架尾梁和插板动作的快速响应、精确控制和可监控性,为放顶煤工作面智能化开采提供有效支撑。

为提升液压支架故障诊断效率,提升井下综采工作面生产效率,设计了液压支架故障混合智能诊断专家系统。对液压支架运行过程中的主要故障进行分析和总结,应用故障层次分析法,建立了液压支架故障分层模型,根据液压支架运行状态时的故障状况,将神经网络和专家系统理论结合,建立了一种混合智能专家故障诊断的模型,阐述了特征信息预处理与分配、知识库、诊断模块并完成系统验证。验证结果表明,该系统可实现液压支架故障的高效、可靠性诊断,提升液压支架运行效率,缩短液压支架故障检修时间。

介绍了破碎顶板条件下液压支架整体回撤的方法，在未采时，应加强顶板支护，设置综采支架整体撤出的通道，做好回撤液压支架前的准备工作，论述了回撤液压支架时的注意事项。

针对液压系统在使用过程中，由于机械磨损以及使用保养不当或意外损坏等原因，发生各种故障。提出了如何准确及时地判断故障发生的位置和分析故障产生的原因。