针对王家岭煤矿7m厚煤层设计了7m液压支架,对该支架的工作阻力及支护强度、结构高度、技术参数、性能及结构特点进行了分析阐述。试验结果表明:该支架能满足7m工作面使用要求。

以同煤集团塔山煤矿2号煤综采工作面为研究对象,对液压支架供回液系统的型号、参数、安装等进行了分析,对电液控制系统的构成、部件、特点进行了阐述,实践应用效果良好,提高了工作面支架的移架速度和生产效率。

本文以马兰矿18506综采面液压支架选型为工程背景,对煤柱支撑力及液压支架支护强度合理性进行分析,确定了井下液压支架支护时的临界支撑强度为2.3×103kN,最终选择了ZY8000/25/50型液压支架。根据应用后对液压支架位移情况的观测结果,该支架选型合理,确保了煤矿井下综采作业的安全性。

针对现有二柱式与四柱式等液压支架承受侧向力能力差的问题,设计了一种三柱式液压支架。采用力学平衡理论对液压支架对顶板及围岩支撑的顶板压力与侧向力等进行分析,根据整架受力均衡及侧向力载荷最小的目标分析得到三柱支撑的最优布置方式,提高了井下施工效率及安全性。

针对王村煤业S1204工作面液压支架在自动跟机中存在推移位置控制精度低、跟机速度慢等问题,通过采用理论分析、试验研究等手段,提出基于BP神经网络预测提前动作距离的精准推移控制算法和安装蓄能器的自动跟机策略。采集支架液压系统状态并控制推移液压缸,液压缸控制精度从40~80 mm提高到20 mm内,控制精度大幅提升,表明采用BP神经网络预测控制算法的有效性。支架移架过程分为降柱、拉架、拉架和升柱切换、升柱四个区间,采用95%预测区间上限的方法,依据进液压力预测拉架动作时间。在支架进液端安装蓄能器后,拉架时间由6.54s降为5.39s,降低1.15s;速度均值由0.147m/s提高到0.177m/s,速度提升20.9%,验证快速跟机控制方法的有效性。

针对燕子山矿12401工作面超大采高液压支架稳定性问题,通过建立超大采高液压支架群组-围岩耦合模型,利用模型分析工作面及顶板的不同因素对模型的力学影响,得到不同因素影响下支架立柱上端的顶板变形和支架支护强度的变化规律,进而得出能有效适应工作面顶板变形的支护策略,分析工作面超大采高液压支架的强度特性,得出最高应力在液压支架上具有局部化以及区域化的特点。实际应用表明,可知理论值与试验值的误差较小,均在可接受范围内,非等强支护强度能有效控制顶板的变形,可以采用超大采高液压支架群组-围岩耦合模型来判断支架支护特性。

针对现阶段煤矿采用的液压试验台操作复杂、测试精度不高等问题,根据国标规定,对试验台测试内容进行理论分析,设计了计算机辅助采集与处理系统,使试验台与计算机连接,利用工控处理软件进行数据采集与处理,实现了试验系统软硬件有机结合;通过ANSYS workbench软件对试验台的重要零部件进行了强度校核及模态仿真,并对模拟结果进行了具体分析,得到了应力应变云图及前六阶模态相应频率,验证了液压马达试验台关键零部件强度及固有频率满足设计要求,完成一种新型液压马达试验台的设计。现场应用测试表明,该试验台能够实现对液压马达的各项性能试验,液压马达试验台测试精度可达±0.5%~±1%,已达到A级精度。

运用闭式静液压驱动技术,研制成功了wCJS3Y型矿用顺槽车。该产品整机宽度仅1400mm,以防爆柴油机为动力,采用铰接式车架结构,具备双向驾驶功能,配置随车起重装置,操纵轻便、结构简单,维修方便,能够满足煤矿运输的需要。

鲍店煤矿工作面支架原回撤工艺存在回撤效率慢、工作人员多、劳动强度大等问题,支架回撤影响工作面回撤进度,以液压支架调移装置和单轨吊机车设备为基础,设计支架快速回撤新工艺,并在5312工作面进行实践应用。结果表明:支架回撤仅用12 d完成,大幅度提高了回撤效率,节省费用35万元,安全经济效益显著。

为解决因矿井涌水量大,主水仓煤泥、渣滓等杂物容易大量堆积,影响矿井安全高效生产的问题,通过研究MQCY-30型清仓机及XMY40/800-U型液压压滤机主要机构以及工作原理,将清仓压滤机连接装置进行设计优化,使得清仓压滤机协同应用于矿山主水仓日常维护,矿井主水仓清理实现机械化,提高了清掏效率,减少人工劳动强度,节约投资成本200万元。