针对现有综采工作面两巷120 m超前支护设备配套难题,研究如何在不加长转载机落地段长度的情况下,实现工作面两巷120 m超前支护。论文以正通煤业公司302综放工作面运输巷和材料巷120 m超前支护设备配套为例,详细介绍了运输巷条梁式超前支架跨转载机电机和破碎机电机整体式布置、单元式超前支架与条梁式超前支架组合布置以及全部采用单元式超前支架进行120 m超前支护三种配套方案优缺点,对比分析了材料巷全部采用条梁式超前支架和全部采用单元超前支架进行120 m超前支护利弊,结合煤矿实际使用情况,给出了较为合理的120 m超前支护配套方案,为上述问题的最终解决提供参考。

超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器,而单一感知传感器间相对独立,无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理,结合超前液压支架组相对位置调整、移架和顶底板变形引起的2种典型空间姿态变化情况,提出一种基于信息融合技术的超前液压支架组姿态感知方法。采用超声波测距传感器测量超前液压支架组与巷帮相对位置动态信息,将小于安全距离进行位置调整过程中所引发的超前液压支架组空间姿态变化视为航向角度的动态变化,实现超前液压支架组位置调整、移架过程的空间姿态感知。采用九轴姿态传感器感知支架顶梁、底座和连杆机构的姿态动态变化信息,利用卡尔曼滤波算法融合单个姿态传感器各轴姿态数据,抑制测量过程中噪声...

针对薄煤层液压支架抬底千斤顶设计难题,以ZY9000/088/16D型薄煤层液压支架为例,阐述了抬底千斤顶工作原理,介绍了薄煤层单腔进液特殊型抬底千斤顶具体设计方案。根据抬底千斤顶在使用过程中经常出现活塞杆和缸口密封损坏问题,分析了抬底千斤顶具体损坏原因。在此基础上,结合该型抬底千斤顶具体结构特点,提出了相对合理改进方案,完善了抬底千斤顶活塞杆和缸口限位措施。实践表明,改进后的抬底千斤顶基本满足了液压支架抬底需要,可为类似问题的解决提供参考。

邵寨煤业公司2201工作面煤层平均厚度2 m,面长300 m,选用ZY12000/15/30D型两柱掩护式液压支架进行支护,实际开采过程中安全阀频繁开启,论文详细分析了工作面液压支架频繁开启原因,得出了工作面安全阀频繁开启原因。工作面采高较小,液压支架支护性能得不到充分发挥;煤层埋藏较深,工作面长度较长,矿压显现强烈;工作面上覆岩层岩性较弱,承载能力有限,上述三个问题是造成工作面安全阀频繁开启原因。在此基础上,提出了具体整改方案,实施效果明显,为类似问题的解决提供参考。

智能化开采是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。经过多年发展,我国智能化开采形成了薄煤层和中厚煤层智能化无人操作,大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采,综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤,复杂条件智能化+机械化4种智能化开采模式。为了解决工作面综机装备智能决策难题,研发了工作面智能协同控制系统,实现采煤机自适应割煤与自主感知防碰撞,基于煤流量智能感知的采煤机、液压支架、刮板输送机等综采装备的协同联动,工作面综采装备与端头和超前支架的联动控制。上述研究成果在陕北侏罗纪1.1 m硬煤薄煤层、金鸡滩煤矿8 m超大采高综采、金鸡滩煤矿9 m以上硬煤特厚煤层综放开采进行应用,效果显著,实现了陕北侏罗纪1.1 m硬煤薄煤层高效智能化无人开采,8 m超大采高工作面人-机-环智能耦合高效综采,9 m以硬煤上特厚煤层超大采高智...

为了研究超前液压支架群组与锚杆(索)耦合支护围岩的力学特性,采用中厚板理论对围岩力学特性进行描述,结合能量泛函对等效支架群组支撑力和锚杆(索)作用进行描述,建立超前液压支架群组-锚固耦合支护围岩力学模型,引入罚函数对模型边界条件进行约束,基于Hamilton原理变分获得系统控制方程。依据山西阳泉集团平舒公司温家庄煤矿15106工作面回采巷道超前支护参数,运用Ritz法对模型求解,获得锚固支护、等强支护、非等强支护三种策略下顶板变形量、弯矩、应力分布情况。通过对比3种支护策略下支护效果表明:超前液压支架群组耦合支护下顶板最大位移相对比锚固支护降低36.87%、弯矩降低35.85%、应力降低47.81%,耦合支护能够有效的维护顶板的稳定性;非等强耦合支护相对比等强耦合支护顶板最大位移降低10.29%、弯矩降低12.2%、应力降低29.53%,证明了非等...

正通煤矿工作面特点是高温、富水、强矿压,水质矿化度高,对液压支架腐蚀明显。前期采用ZY12000/29/65型两柱掩护式液压支架和F16000/22/40型四柱支撑掩护式液压支架进行开采,矿压显现强烈,液压支架锈蚀严重,部分支架甚至出现结构件损坏现象。针对上述特点,专门研发了ZF20000/26/48型强力放顶煤液压支架,采用外置式立柱固定结构和纳米金属覆膜耐蚀钢等新结构和新材料,以解决液压支架锈蚀和支护强度不足问题,更好地满足工作面安全支护需要。

回顾《煤炭科学技术》杂志推动和见证中国煤炭开采技术及装备50年发展与创新实践的发展概况,阐述从煤矿机械化到煤矿智能化的创新历程并重点分析采煤机装备技术研发支撑煤炭开发工艺变革,综述煤矿装备智能化迭代发展并提出煤矿装备智能化发展思路。煤炭开采技术历经炮采、普通机械化开采、综合机械化开采、智能化开采4次重大技术变革,实现了煤炭生产力的巨大进步。采煤机装备研发支撑煤炭开发工艺变革,液压支架支护理论、设计方法、支架架型结构和制造技术的创新支撑实现我国液压支架产品由低端到高端的突破;采煤机制造工艺、机型适应性和监控系统等短板技术攻坚取得重大进展,采高0.8~9.0 m全系列采煤机满足我国煤矿高效生产要求,智能化水平不断提升;大运量长运距工作面刮板输送机关键技术不断突破,450 m超长工作面大运量刮板输...

为解决现有四连杆稳定机构式液压支架支护状态下不能自主调姿的难题,提出了基于五连杆稳定机构式液压支架新架型。五连杆稳定机构有两个自由度,液压支架工作状态下稳定机构能够自由动作,有效解决了目前四连杆式液压支架正常支护状态下无法自主调姿难题。文章针对五连杆式液压支架的具体结构特点,建立了该型支架平面杆系模型,推导出液压支架支护阻力、调姿千斤顶作用力、上前连杆力、下前连杆力和后连杆力等主要力学参数关系式,基于上述关系式,结合Creo软件对其进行运动仿真,根据仿真结果,重点分析液压支架连杆参数对连杆力、调姿千斤顶作用力和支护强度的作用与影响,给出具体优化结果,指出了该型支架参数优化方向。

水松纸上胶效果直接影响烟支搓接,目前ZJ116卷接机的水松纸上胶效果不理想,文中设计了水松纸第二次刮纸机构,使水松纸上胶效果得到显著提高。设计的二次刮纸装置具有功能实用,结构简单,调整方便,经济成本低等优点。