“三软”厚煤层回采巷道掘锚一体机工艺优化及应用

“三软”厚煤层回采巷道围岩整体强度低,且岩层结构组合普遍变化较大,造成掘进工作面悬露顶板稳定性差异明显,部分顶板稳定性较差区域无法直接采用掘锚一体机及配套施工工艺,造成掘进工作面频繁停工,整体掘进效率下降。针对此类问题,以沙吉海煤矿“三软”厚煤层回采巷道为工程背景,采用现场调研、理论分析、数值模拟等综合研究方法,阐明了掘进工作面悬露顶板漏冒、掘锚一体机陷入底板或跑偏、煤壁片帮是制约掘锚一体机在“三软”厚煤层回采巷道中应用的关键制约因素;考虑悬露顶板厚度、扰动影响系数、顶板各岩层强度及各岩层完整性等参量的影响,建立和推导了掘进工作面悬露顶板极限跨距计算公式;形成了以掘进工作面悬露顶板极限跨距计算为主导的巷道围岩稳定性分级方法,将“三软”厚煤层回采巷道围岩划分为极稳定、稳定、中等稳定、不稳定、极不稳定5个级别;提出了不同稳定性级别围岩条件下掘锚一体机装备及施工工艺分类优化方案,并从截割滚筒位态调整、底板接地处理、巷帮作业平台增设等方面给出了困难作业环境下掘锚一体机应用对策。研究成果在沙吉海煤矿B1003W05工作面巷道进行了工程应用,其分类优化方案可有效保障掘锚一体机在“三软”厚煤层中的正常运行,相比邻近巷道采用悬臂式掘进机综掘工艺,掘进速度提升了1.0~1.8倍。

掘锚一体机的巷道煤矿快速掘进工艺研究

针对掘锚一体机快速掘进工艺开展系统研究,在分析掘锚一体机技术原理与特点的基础上,重点探讨设备选型与布局优化、同步掘锚工艺设计、地质探测与动态参数设定、安全高效管控流程等关键环节。通过仿真分析与现场工业性实验,验证了掘锚一体化工艺的高效性与实用性,其中单机掘进效率较常规工艺提升2~3倍,巷道围岩稳定性显著改善。研究表明,掘锚一体机是一种极具应用前景的煤巷快速掘进新设备,对推动煤矿智能化开采具有重要意义。

掘锚一体机尾部侧帮锚钻装置的设计研究

掘锚一体机是快速掘进系统的重要组成装备,但现有常见普通机型的锚钻装置存在支护范围小等缺点。为解决此问题,阐述了尾部侧帮锚钻装置总体设计思路,介绍了锚钻装置的工作过程,结合支护范围进一步介绍了钻机提升机构的组成,同时校核了整机通过性。最后对锚钻装置调试情况进行说明,结合文家坡煤矿井下工业性试验,验证了方案设计的可行性。

掘锚一体机后置两帮锚杆钻机的设计

针对目前掘锚一体机在中低型矿山支护作业时最下方帮锚杆钻孔困难问题,研发了掘锚一体机后置两帮锚杆钻机。该锚杆钻机能够在掘锚一体机进行截割作业时同步进行最下方锚杆支护作业,有效提升了掘锚一体机的采掘支护效率,降低了工人的劳动强度。

基于矿用掘锚一体机截割装置滑移架的拓扑优化研究

掘锚一体机是煤矿装备未来发展的大趋势。主要以JM340型掘锚一体机截割装置中的滑移架为研究对象,基于先进的拓扑优化技术和HYPERWORKS有限元软件对滑移架进行优化改进。拓扑优化结果表明,滑移架的拓扑数值存在很大差异,说明工作时不同区域的受力表现出不均匀性的特点。通过在立板两侧和掏槽油缸连接座箱体区域设置加强筋、去除导轨套筒连接箱体中间区域材料的方式进行结构优化,优化后的滑移架质量降低了3%。通过累计一段时间的应用,发现滑移架具有良好的运行稳定性,可提升其使用寿命。

关于掘锚一体机截割装置滑移架的拓扑优化研究

以JM340型掘锚一体机截割装置中的滑移架为研究对象,基于先进的拓扑优化技术和HYPERWORKS有限元软件对滑移架进行优化改进。拓扑优化结果表明,滑移架的拓扑数值存在很大差异,说明工作时不同区域的受力表现出不均匀性的特点。通过在立板两侧设置加强筋、掏槽油缸连接座箱体区域设置加强筋、去除导轨套筒连接箱体中间区域材料的方式进行结构优化,优化后的滑移架重量降低3%。通过累计1年时间的应用,发现滑移架具有良好的运行稳定性,可提升其使用寿命。

模糊贝叶斯网络在掘锚一体机装运部故障诊断中的应用

掘锚一体机是当前煤巷智能化快速掘进广泛应用的掘进设备,其装运部作为截割部和运输部的中间环节,面临着恶劣操作环境及截割、运输作业的影响,存在较高的故障率。针对掘锚一体机装运部故障诊断问题,以掘锚一体机装运电机故障为顶事件建立故障树,并转换为贝叶斯网络;采用梯形隶属函数进行根节点模糊化处理,通过专家评估得出模糊参数,进行去模糊化和加权平均后得出先验概率。以装运电机电流异常为中间事件进行测试,结果表明:装运电机故障的主要原因为地质片帮、电机进水和截割操作过快;所建立的模糊贝叶斯网络对中间故障事件的诊断准确率均在76%以上,平均准确率为82.4%,达到了良好的诊断效果。

掘锚一体机截割装置滑移架的拓扑优化研究

掘锚一体机是煤矿装备未来发展的趋势,本文以宝欣煤业JM340型掘锚一体机截割装置中的滑移架为研究对象,基于拓扑优化技术和HYPERWORKS有限元软件对滑移架进行优化改进。拓扑优化结果表明,滑移架的拓扑数值存在很大差异,说明工作时不同区域的受力表现出不均匀性的特点。通过在立板两侧设置加强筋、掏槽油缸连接座箱体区域设置加强筋、去除导轨套筒连接箱体中间区域材料的方式进行结构优化,优化后的滑移架重量降低3%。经过累计约1 a的实践应用,发现滑移架具有良好的运行稳定性,可提升其使用寿命。

掘锚一体机在巷道快速掘进中的应用研究

针对MB670掘锚一体机在使用过程中只能顺槽施工且只进不退,施工效率低、单体支柱支护滞后性大的问题,通过对掘锚一体机结构分析,对设备运行时存在的问题进行了改造,创新性研究出了一种掘锚一体机快速掘进工艺,使掘锚一体机能够完成顺槽、联络巷、大断面切眼等处的施工作业。根据实际应用表明,该技术能够拓展掘锚一体机的应用范围,有效提升巷道掘进效率和安全性。

大采高掘锚一体机升降操作平台的设计及应用

结合大采高煤巷锚杆支护现状,设计了一种机载升降操作平台,解决大采高断面锚杆支护难的问题,减轻工人劳动强度。现场使用表明,该升降操作平台极大提高了锚杆支护效率,具有一定的推广价值。

浅谈掘锚一体机机载式探放水钻机控制系统设计

本文说明了探放水钻机控制系统的设计背景,以此强调了开发设计一种新的探放水钻机控制系统的必要性。同时,提出了一种掘锚一体机机载式探放水钻机控制系统的设计方案,在说明了该远程控制系统的总体设计思路的基础上,从硬件设计、工作流程设计这两方面入手,阐述了涵盖探放水钻机远程控制系统的具体设计方案与要点。在此基础上,针对该掘锚一体机机载式探放水钻机控制系统展开了性能验证,结果证实该系统的运行效果理想,能够满足高效掘进作业要求。

EJM270/4-2(E)掘锚一体机电机智能保护装置设计

为提升EJM270/4-2(E)掘锚一体机在斜沟煤矿的作业效率,设计了适合该机型的电机智能保护装置。重点分析了以DSP、ARM双处理器为核心的保护装置的硬件、软件设计方案并完成了试验分析。分析结果表明:设计的掘锚一体机电机智能保护装置满足设计要求,能够实时、准确地触发保护动作,为掘锚一体机高效、安全、稳定运行奠定了基础。

掘锚一体机钻箱转轴常见的故障分析与改进措施研究

掘锚一体机是现代煤矿开采重要设备,其性能直接影响煤矿生产效率和安全性。掘锚一体机钻箱转轴是其组成部分,其性能直接影响到整机的工作效率和安全性。然而,在使用过程中,由于各种原因,钻箱转轴会出现故障,影响设备的正常运行。本文主要对掘锚一体机钻箱转轴常见故障进行分析,并提出改进措施。

矿用掘锚一体机行走机构分部结构分析与参数设计研究

基于矿用掘锚一体机中行走机构分部为研究背景,详细介绍和阐释了行走机构分部中张紧轮组、张紧装置、履带架、支重轮、履带链和驱动装置等6个主要机械构件的主要零件组成及其所起到的功能作用,并进一步针对行走机构分部内相关参数进行了设计,指明了履带链装置机械构件、驱动装置机械构件、液压马达机械构件、行走减速器机械构件和张紧装置机械构件等相关核心参数的设计结果。研究结果为改善和提高矿用掘锚一体机中行走机构分部的性能可靠性奠定了基础,在此基础上后续可以对行走机构分部进行进一步的优化研究,旨在使其带动掘锚一体机整机实现在掘进工作面内良好、稳定的运移。

二代EBZ160M-2掘锚一体机优化设计及应用

针对一代EBZ160M-2掘锚一体机运行中发现的问题与不足,在进行二代掘锚一体机改造时对部分结构进行了优化设计。对短缺功能进行了增加补充,完善升级了集掘锚护功能一体化且自动化程度高的掘进利器,进行了6个月的工业性试验,实现了降低工人劳动强度、提升掘进效率、缓解采掘比例失调等预期目标。

基于拓扑优化技术的掘锚一体机截割臂结构改进研究

利用拓扑优化技术对EBZ220M-2型掘锚一体机的截割臂进行了结构改进。首先,利用Creo和Hyperworks软件建立截割臂的拓扑优化模型,通过分析发现,截割臂不同位置的单元密度差异性很大。然后,根据拓扑优化结果,从4个层面优化改进截割臂的结构。改进后的截割臂应力虽然有所增加,但仍满足使用要求,同时质量减轻了11.3%,可实现成本降低和后期运行能耗降低的效果。将新的截割臂应用到工程实践中,经验证,达到了预期效果,经济效益显著。

掘锚一体机在煤矿掘进中运用分析

本文介绍掘锚一体机的构成,包括掘锚机组、锚杆支护体系和后配套技术,并分析其特点。在此基础上,讨论掘锚一体机在煤矿掘进中的重要作用。此外,探讨掘锚一体机在煤矿掘进过程中的应用。

基于OptiStruct的掘锚一体机刮板链组件优化设计及分析

针对中国铁建重工集团的掘锚一体机刮板运输机上的刮板链断裂问题,为寻找刮板链断裂的根本原因,本文从连接销轴、连接板和滚子链环三者结构强度相互匹配的角度出发,采用有限元方法(FEM),利用Hyperworks/OptiStruct软件的优化分析模块进行优化设计分析,确定新的优化设计方案,以期提高刮板链组件整体的设计可靠性和使用寿命;对新方案刮板链使用的长期追踪,表明新设计方案具有很高的设计稳健性,妥善地解决了刮板链断裂失效的问题。

煤巷掘锚一体机化快速掘进技术与应用分析

掘锚一体机结合了掘进和支护,能够在同一设备上同时完成割煤和顶帮锚网支护工作,可以有效减少工作时间,提高工作效率,本文分析了我国煤矿巷道绝境的类型,简述了掘锚一体化快速掘进技术中所涵盖的各项技术,本文对工程以及掘锚一体机与其相关设备的详细参数进行的探讨,通过对掘锚一体化巷道掘进工艺的切割方式及工艺流程的细致分析,系统地总结了掘锚一体化巷道掘进技术的优势、存在的不足,并提出了相应的改进方法。最后,对掘锚一体化快速决策技术在实践中的应用意义进行了详尽的阐述。

掘锚一体机驱动轮滑动轴承发热分析及解决方案

本文针对某矿144202掘进工作面的掘锚一体机驱动轮滑动轴承发热问题进行了分析,并提出驱动轮设计上和结构上的解决方案。主要对驱动轮的滑动轴承的尺寸和结构进行改进,具体方法有:对滑动轴承配合间隙修改、增加轴套的油道、增加迷宫密封、现场检修改进等。