分析了采煤机在进行割煤工作时,因地质条件的变化,有时会截割到较硬的煤层顶、底板或其它夹杂物,使截割部载荷突然增大,常造成调高油缸的活塞从活塞杆上拉脱下来,导致摇臂出现故障,影响了工作面正常生产的原因,提出了相应的技术改进措施。

针对软煤高转速螺旋钻进中易卡钻、埋钻的问题,通过分析卡钻事故处理的工艺方法,设计了回转超压给进减压、回转超压给进回退和回转超压给进回退抗波动3种不同的防卡钻液压系统方案;将3种方案与螺纹插装阀相结合,开发出新型防卡钻液压系统,并使用AMESim仿真软件建立系统模型进行分析。结果表明系统动态特性与理论设计相符,防卡钻液压系统反应灵敏,能自动预防和处理卡钻事故发生。

大采高开采工作面两巷道处采空区遗煤多,漏风较大,容易发生大范围采空区火灾。大采高采空区自燃火灾位置往往较高,发现自燃时温度通常也很高,一般技术灭火很困难。2019年红庆河煤矿发生大采高工作面采空区大范围自燃,采用ABT-Q型高效复合防灭灭火材料的凝胶及其气动配套防灭火装备,成功处理了该起采空区火灾。实践表明:该材料吸水倍率高,降温效果好,封堵漏风通道的性能良好,配套设备具有自动配比,出口压力高,移动方便等特点,适应了火灾防治的要求。

分析了同向气动风门的工作原理,结合补连塔煤矿井下均压通风系统实际特点,总结了同向气动风门在均压通风系统应用中的一些注意事项及优点,并不断对气动风门进行了改进和优化,在均压通风系统其它条件都不变的情况下,更换传统平衡式电动风门为同向气动风门后,风门内外压差由原来的400 Pa升至550 Pa,风门密封性显著增强,均压工作面总进风量由原来的2 050 m^3/min升至2 250 m^3/min,风门漏风量明显减少,证明同向气动风门替代普通风门应用于均压通风系统中能够取得较好的效果。

为实现金鸡滩煤矿9~13 m特厚硬煤层的安全、高效和高回收率开采,采用理论分析和数值模拟等方法对不同割煤高度顶煤回收率和煤壁稳定性进行了分析,基于顶煤回收率、煤壁稳定性与割煤高度的对应关系提出了“以采为主,以放为辅”的超大采高小采放比技术。研制了ZFY21000/35.5/70D两柱掩护式强力超大采高放顶煤液压支架,基于抗冲击立柱、高效放煤机构等优化设计解决了超大采高综放易冲击、煤壁易片帮和硬煤易成拱的难题。超大采高小采放比综放开采是特厚硬煤提高回收率、实现高产高效的有效方式。

为提高掘进工作面锚杆支护作业的施工效率,研发了一款主要为掘锚一体机配套用机载锚杆钻机;钻机结构尺寸紧凑,与掘锚机配套适用性强,可实现多角度钻孔施工,具有调角速度快、钻孔效率高等优点;对钻机的给进装置、回转器及液压系统3个关键部分的设计进行了研究。试验表明:钻机结构设计合理,能满足掘锚一体机的锚杆支护快速施工。

研制开发了针对在用钻机的全液压自动加杆装置。介绍了装置的结构及工作原理,对核心部件及机构进行了分析。通过在淮北矿业祁南煤矿的试验表明:该装置能与现有在用钻机快速集成,单根钻杆加接仅需35 s左右,能有效的保障加杆人员在施工过程中的安全性,大大降低了其劳动强度,为现有大批量在用钻机提供了自动化升级方案。

以一种炮眼施工钻机的液压泵站为研究对象,介绍了钻机泵站的设计原理,阐述了包括电机泵组、联轴器在内的液压泵站中相关元器件的设计计算方法;针对该钻机结构紧凑的特点,结合整机结构布局、液压泵的参数和油液清洁度的要求,对油箱总装进行了设计;根据钻机温升的要求,对冷却器进行了计算和选型,为液压系统的稳定运行提供了有力保障。通过钻机在车间进行的调试表明:设计的液压泵站满足钻机的正常工作且可靠性高。

立柱作为液压支架最重要的承载部件,其承载性能的优劣对液压支架整机的支撑效果有着巨大的影响,尤其当冲击地压灾害发生时,可能造成液压支架立柱弯曲、断裂和爆缸等事故发生。采用Solid Works联合Design Modeler软件建立ZF10000/25/38型液压支架立柱的流固耦合模型,将液压支架立柱等效视为弹簧,推导出单伸缩立柱等效刚度数学模型;使用ANSYS Workbench仿真软件对立柱流固耦合模型进行双向瞬态流固耦合仿真,采用三角波冲击载荷模拟冲击地压冲击特性,研究液压支架单伸缩立柱的抗冲击特性。结果表明:冲击载荷作用下液压支架立柱活塞杆最大应力为508 MPa,发生在顶端,缸体最大应力为254 MPa,发生在底部。

叙述了ZDY500/22S全液压钻机液压缸组成及工作原理针对液压钻机液压传动中液压缸密封失效的现象分析了液压系统中活塞杆失效的形式和特点并提出解决此类密封失效的措施。