智能采掘装备在阶段空场嗣后充填法中的应用

随着国民经济建设的快速发展,地下矿产资源需求量不断增大,金、银、铜、铁等战略性矿产资源是国民经济的基础。为满足国家工业生产需求,需要提升地下矿山的开采效率,由于阶段空场嗣后充填采矿法便于实现机械化开采,在我国地下矿山得到了日益广泛的应用,但目前阶段其仍然存在关键环节和重点部位用人多、智能化程度较低、安全风险高等问题,如何实现安全、智能、绿色、高效开采是亟需解决的问题。本文详细介绍了采准、切割、回采三个环节智能采掘装备的特点及应用,提出了阶段空场嗣后充填采矿法的智能采掘方案,并已将该技术成功应用于矿山实际生产,实现了凿岩穿孔智能化、天井掘进无人化,对推动我国智能矿山建设提供了重要的技术装备支撑。

智能化上向水平分层充填法在某萤石矿的应用

目的:针对国内某萤石矿采用普通上向水平分层尾砂胶结充填采矿法开采存在机械化程度低、生产效率低、实时在井人数多、生产管理难度大及安全风险高等问题,结合矿体开采技术条件,进行采矿方法的优化。方法:通过对采场结构参数、采准切割工程、回采工艺过程的研究,最终确定了自动化、智能化上向水平分层尾砂胶结充填采矿法,以智能采掘装备替代人工进行开采作业,实现少人甚至无人。结果:生产实践表明:该方法安全、可靠,凿岩、撬毛、铲装和充填环节均实现了5G远程可视化遥控作业,在控顶高度合适的条件下实现了自动定位和自主凿岩作业,作业人员可减少50%以上,取得了良好的经济社会效益。结论:随着我国矿产资源逐步进入深部开采,采矿将面临高地压、高岩爆等恶劣高危作业环境,本文提出的智能化上向水平分层充填法对深地及难采矿体开采具有较好的借鉴参考意义和广泛的推广应用价值。

步进式复扩刀盘及天井钻机的应用研究

随着科技的进步和社会的发展,地下大直径竖向工程的施工需求越来越多,已由传统的地下矿山开采领域延伸到水力发电、公路铁路隧道、人防工程、军事工程、市政工程等各个领域。长期以来,我国地下大直径竖向工程的施工主要以人工、半机械化为主,安全风险高、劳动强度大、工作效率低,如果采用大直径天井钻机施工则由于一次性投入购置成本较高制约了大直径竖向工程施工的机械化。详细介绍了步进式复扩刀盘的结构组成、工作原理、施工工艺,分析了液压系统,测试了不同预充氮气压力条件下油缸复位时间,提出了地下矿山复杂条件下远程通信控制系统解决方案,并将该技术应用于矿山实际生产,结果表明,步进式复扩刀盘可实现小井径天井钻机施工大井筒,对推动我国地下中小型矿山等领域大直径竖向工程施工的机械化意义重大。

长螺旋钻机液压动力头箱体静动力学分析

动力头箱体是动力头系统重要的承载部件,其力学性能关系到动力头系统的正常运转和钻孔质量。本文运用CAE软件建立长螺旋钻机液压动力头箱体的三维实体模型并对其进行有限元静力学分析,通过分析发现箱体在强度和刚度上的薄弱之处并对其进行合理的强化改进;对改进模型进行动力学模态分析,得出箱体前六阶固有频率并探讨动力头箱体与其他相邻部件发生共振的可能性,提出避免动力头系统工作发生共振的措施,为钻机动力头箱体设计提供可供参考的设计分析方法。

竹环蜂窝托盘设计及理论研究

竹环蜂窝板托盘是一种新兴的复合结构托盘,它把竹材的优势与蜂窝结构的优点完美地结合在一起,是一种很有应用潜力的托盘,但是关于竹环蜂窝托盘的设计理论研究还很少。运用夹层梁理论,结合实验对竹环蜂窝板的设计理论进行了研究,构建了关于蜂窝板承载力与结构尺寸关系的设计模型,为蜂窝板托盘实现产业化奠定理论基础。

大直径天井钻机回转液压系统关键技术研究

近年国内市场对大直径天井钻机需求旺盛,国内企业对大直径天井钻机的研制刚起步。回转液压系统直接关系整机的回转性能,是整机设计的重点和难点。通过分析回转工况得出回转液压系统设计要求,并针对大直径天井钻机液压系统设计中的关键问题进行了分析,成功设计了大直径天井钻机回转液压系统。研究结果表明大直径天井钻机选用闭式回转液压系统,相对开式回转系统可以有效降低系统冲击,同时提高20%的极限输出扭矩;使用电比例液控调压方式可以便捷实现不同工况下的系统压力调节;双液压泵组可以共用冲洗阀同时通过控制开口面积控制单双泵切换下的冲洗流量;在系统流量一定时,四马达驱动回转液压系统增加自由轮控制阀,动力头输出转速最多可增加4倍。

CY-R40C多功能切割槽天井钻机及其应用

切割槽为大规模采矿创造自由面和提供自由空间,切割槽的掘进直接影响地下矿山的持续均衡生产。切割天井作为最初爆破回采的自由面及补偿空间,其施工质量的好坏直接影响回采生产作业能否顺利进行。目前国内施工切割天井主要采用浅孔爆破法分多次爆破而成,其作业准备时间长、施工难度大、作业环境差、生产效率低、安全风险大等一直是矿山亟待解决的问题。为了解决这一难题,笔者研制出了CY-R40C多功能切割槽天井钻机,并已在国内外多个矿山广泛应用,使用效果良好,社会效益和经济效益显著。

基于电液数字阀的智能型潜孔钻机机械手研究

潜孔钻机主要用于矿山开采中的大直径深孔凿岩作业,传统潜孔钻机需要人工搬运、装卸钻杆,劳动强度大,工效低,安全风险高。为了满足国内大型智能矿山建设需求,突破大直径深孔采矿技术,湖南创远高新机械有限责任公司将双阀芯电液数字阀控制技术应用于潜孔钻机机械手,通过机械手成功实现智能化自主接卸钻杆测试验证。结果表明,双阀芯电液数字阀控制技术满足UMD6i智能型潜孔钻机机械手的高精度控制要求。