煤矿提升绞车中间轴装置结构改进优化设计研究

JC-300绞车适用于许多工况环境的场所,尤其在煤矿中应用广泛,绞车可以调度装卸煤炭物料,也可用于搬运重物。但由于JC-300绞车中间轴承载的力矩较大,制造工艺的偏差导致公差配合尺寸确定,在啮合过程中容易发生滑块与中间轴小齿轮之间的过顶现象,使滑块卡死,而中间轴小齿轮无法正常转动。基于工程中出现的实际问题,提出在绞车中间轴小齿轮和滑块中分别增加导轮,并在方案可行性分析后,利用ANSYS软件对导轮轴进行强度分析。研究成果表明了设计改进的合理性,为绞车中间轴结构优化设计提供了依据。

刚性罐道动态多参数测试系统设计

刚性罐道的动态测试是对其运行安全状态最为直接有效的评估方式,提出的测试系统通过在低速空载和高速重载2种工况下,测量提升容器的振动加速度、倾角和位移等动态参数,分析罐道的故障信息。系统硬件选型合理,软件功能完备,对刚性罐道检测维护有重要指导作用。

矿用碳钢罐道表面超音速喷涂不锈钢涂层研究

本文研究了在碳钢罐道表面超音速喷涂不锈钢涂层的腐蚀磨损性能和腐蚀行为。对超音速喷涂不锈钢涂层在3种极端煤矿地下水环境下的腐蚀规律、界面腐蚀特征和腐蚀产物进行了实验,对不同载荷下磨损规律、摩擦系数变化规律和磨损表面形貌进行了观察。实验结果表明,超音速喷涂不锈钢涂层的摩擦系数随着加载载荷的增加而减小,其磨损速率比碳钢罐道降低10倍以上,不锈钢涂层表面磨损失效主要为轻微的粘着磨损;不锈钢涂层的腐蚀电位较碳钢基体上升300 mv;不锈钢涂层在5%NaCl和pH2.97矿井水的强腐蚀性环境下的界面腐蚀主要为浓差腐蚀,在pH6.97和pH9.98矿井水的弱腐蚀环境下的界面腐蚀主要是电荷传质腐蚀;XRD结果显示超音速喷涂不锈钢涂层和不锈钢喷涂材料的物相主要为γ-(Fe,Ni)、γ-(Fe,Cr),合金元素烧损较少。

罐道超音速喷涂316L不锈钢涂层的腐蚀磨损行为

研究了超音速喷涂316L不锈钢涂层在pH=2.97,pH=6.97,pH=9.98三种煤矿地下水和5%NaCl盐水环境下的腐蚀磨损行为.利用ZAHNERIM6e电化学系统实验涂层的腐蚀电位和阻抗特征、MM-2000型实验机研究涂层的摩擦因数、磨损量与载荷和时间的变化关系.利用kykyS-3000N型显微镜对腐蚀磨损后的形貌进行观察,借助D/Max-3B型X射线衍射仪对316L喷涂前后物相分析.实验结果表明:超音速喷涂316L不锈钢涂层的腐蚀电位较碳钢基体上升300mV;不锈钢涂层在5%NaCl和pH=2.97矿井水的强腐蚀性环境下的界面腐蚀主要为浓差腐蚀,在pH=6.97和pH=9.98矿井水的弱腐蚀环境下的界面腐蚀主要为电荷传质腐蚀;XRD结果显示,超音速喷涂不锈钢涂层和不锈钢喷涂材料的物相主要为γ-(Fe,Ni),γ-(Fe,Cr),合金元素烧损较少,超音速喷涂316L不锈钢涂层的摩擦因数随加载载荷增加而减小,磨损失效方式为轻微黏着磨损.

基于虚拟仪器技术的刚性罐道动态测试系统设计

提出基于虚拟仪器技术构建的矿井刚性罐道动态测试系统,以先进的罐道测试理论和方法为指导,通过测量提升过程中容器-罐道系统的振动加速度、倾角和位移等动态参数,分析罐道的故障信息。系统硬件选型和设计合理,软件功能完备,适合现场检测维护应用。

煤矿立井玻璃钢复合材料罐道的研究

针对煤矿立井井筒装备腐蚀严重的现状 ,研究开发了一种新型的玻璃钢复合材料罐道 ,该罐道采用一种经改性后的具有抗静电、阻燃、耐磨损的玻璃钢 ,部分地取代了钢材。对这种罐道的耐腐蚀特性、耐磨损特性、玻璃钢与钢材层合面纵向抗剪性能等进行了研究。试验和分析表明 ,玻璃钢复合材料罐道中 ,玻璃钢与钢材能协调工作 ,其耐腐蚀性能满足煤矿井筒使用要求 ,耐腐蚀寿命与耐磨损寿命同步 ,均能达到 30年以上。

热敷玻璃钢片材加固钢罐道耐腐蚀、耐磨损试验研究

针对立井井筒装备腐蚀严重的现状,研制了一种新型的玻璃钢复合材料罐道。通过复合材料罐道耐腐蚀试验,指出热敷有玻璃钢材料井筒罐道的耐腐蚀性能能够满足煤矿井筒环境使用要求。同时,通过磨损试验,提出了复合材料罐道中玻璃钢板的最小厚度,其耐磨损寿命与耐腐蚀寿命同步,都能达到30a以上,从而减少了井筒装备的更换,可节约大量时间和资金。

深立井、大荷载、高速度提升刚性罐道与罐道梁设计选型探讨

文章结合高河矿井主井箕斗提升罐道与罐道梁的设计选型,对深立井、大荷载、高速度条件下的刚性罐道与罐道梁受力分析、设计选型等现状进行了分析总结,得出一些有益结论,对相似条件下的罐道与罐道梁设计选型具有一定的参考意义。

立井复合材料罐道合理截面参数的研究

通过对立井罐道截面型式的分析 ,选定了立井复合材料罐道的截面型式。对由玻璃钢与钢材组成的复合材料罐道从模拟原则、材料强度指标入手 ,建立起数学模型 ,通过分析和计算研究其合理的截面参数 ,得到了适用于井筒提升过程中不同工况情况下立井复合材料罐道合理的截面参数值。

基于二维激光扫描技术的罐道检测算法

罐道在煤矿生产中发挥着重要作用,因此,必须对煤矿罐道进行安全检测,保证其形变范围在正常范围内,避免影响煤矿的安全生产。为了解决目前我国煤矿罐道检测方法中存在的精度不高,操作繁琐的问题,研究了一种基于二维激光扫描技术的罐道检测算法,可以通过该算法计算出两根罐道之间的缝隙、错位,以及单根罐道的磨损,并将此算法写入进上位机软件中。在实验室的环境下,该算法的可重复性较好,同时在实际煤矿的实验中,该算法的识别准确率达到了62.5%,对算法进行改进后,识别率提高到了87.5%,验证了该算法具有较好的实用性与可靠性。相比于传统方法,该方法操作简单,同时具有较高的测量精度,将该方法应用于煤矿罐道检测中,将有效提高煤矿的生产安全性,具有较大的推广应用价值。

竖井钢罐道水平力计算

多年来,竖井钢罐道水平力的计算仍沿用上世纪80年代末的经验公式。近年来,随着矿山建设技术的发展,出现了大量的深竖井,竖井终端荷载和提升速度也随之提高。南非、澳大利亚等国已将钢罐道水平力计算公式列入本国规范,而我国一直沿用的经验公式已难以适应设计要求。基于此,综合分析了国内外竖井钢罐道水平力计算公式,充分考虑了各公式的适用范围和工程环境,给出了不同工况下的公式取值建议,可供相关从业者参考。

基于ANSYS的刚性罐道结构挠度研究

为了直观的体现罐耳与罐道发生相对运动时刚性罐道的挠度变化规律,针对罐道、罐道梁结构的简支梁模型,三跨连续梁模型以及空间网格结构模型,使用ANSYS进行瞬态动力学仿真。模拟了水平力匀速经过一根罐道的状态,做出了各模型随移动载荷作用位置变化的挠度曲线,并进行对比。发现简支梁模型挠度最大,空间网格模型的挠度峰值略小于三跨连续梁模型,在移动载荷作用点处的挠度值变化的幅度明显小于三跨连续梁模型,但是挠度值的波动较大。

用表面防护技术提高井筒提升罐道的使用寿命

针对矿井井筒提升罐道存在严重的磨损与腐蚀问题,提出先在轨道表面喷焊F102B合金,然后采用电弧喷涂铝工艺对其它表面进行防腐。试验结果表明硬度、耐磨性都有提高,耐蚀性也有所增强;电弧喷涂铝防护性能优异,且不至影响F102B合金层的性能。

基于虚拟仪器技术的罐道动态测试平台设计

以实际罐道工况为参考,完成了刚性罐道测试实验平台的机械结构和传动系统设计;以虚拟仪器技术为基础,完成了整体实验测控系统的设计。为刚性罐道的模拟测试工作提供了良好的实验基础。

先进的竖井系统在Palabora井下矿山的应用

当今世界面临着多变的经济环境、政策法规及自然条件,这些都将影响着矿业的可持续发展。Palabora井下矿山采用了一套先进的竖井系统。此系统为全新的应用与创新为一体的竖井系统。每一个采矿方法及生产工艺都经过研究、模拟仿真及创新,确保每个环节都经过精心的设计比选,而不是简单的依靠过去的使用经验。工艺的科学性包括依靠技术手段达到最低的运营成本及最高的产量。这个井下矿山系统后期的生产目标为1套达到30 kt/d规模的全自动化生产系统。从特殊的井塔、提升机、胶带机、罐道及井下装载系统等多个方面介绍了整个先进的竖井系统在Palabora井下矿山的应用。

基于二维激光扫描仪的煤矿罐道形变检测装置

针对传统煤矿罐道形变检测方法存在精度低、操作繁琐等问题,设计了一种基于二维激光扫描仪的煤矿罐道形变检测装置。当罐笼沿罐道线性运动时,通过支撑臂与罐笼相连且与罐道紧贴的滑轮旋转,带动与滑轮同轴且紧密连接的里程编码器旋转并产生触发信号;控制器接收到触发信号后启动固定在罐笼的二维激光扫描仪;二维激光扫描仪发射激光对罐道进行扫描,投射在罐道表面的激光发生漫反射后,被二维激光扫描仪接收,得到罐道扫描数据;罐道扫描数据传输至控制器,上位机调用控制器中的扫描数据并进行处理,可在线绘制罐道轮廓图、离线绘制罐道三维模型,获得2根罐道之间的缝隙宽度、各方向错位值及单根罐道的磨损量,从而判定罐道形变状况。实验结果表明,该装置最大绝对误差为0.6 mm,最大相对误差为10%,具有测量精度高、操作简便、结构简单的特点。

露天矿内排土场下斜井导硐注浆加固及长管棚法超前支护施工技术

为了解决斜井下穿露天矿内排土场时井筒受压大、成巷困难、施工难度大等问题,基于传统治理措施及施工方法存在精准度差、工程量大、材料消耗量大、施工周期长、经济效益低等诸多缺点,研究了一种新型综合治理技术,既采取导硐法注浆加固井筒周边围岩,提高围岩整体性及稳定性,为井筒下穿内排土场施工提供第一层保障;采用长管棚法超前支护,作为第二层保障,既能起到加强支护的作用,又能达到超前支护的目的,保障井筒施工安全;最后采用"钢筋网+U型钢+喷射混凝土"联合支护的方式,作为第三层保障措施,并最终完成井筒全部施工工序。该方法井筒可以在多重保障措施下,更精准、高效、安全的穿过露天矿内排土场下部高应力区。

生产矿井立井井筒更换主罐道施工技术

在生产矿井的立井提升系统中,井筒中装备的主罐道由于磨损及锈蚀等影响,服务年限不尽相同。根据摩擦式提升机提升方式的特点,针对常用的组合钢罐道,详细介绍了更换主罐道的施工技术。

煤矿立井井筒排水管路导向卡选型研究

针对煤矿立井井筒中导向卡力学分析缺乏问题,采用定性与定量分析相结合的方法,对煤矿立井井筒排水管路的布置方式,管路载荷的分配组合以及导向卡力学模型等进行分析,从而梳理出一个适用于工程设计的导向卡选型办法。

立井施工吊盘绳兼作罐道绳技术探讨

立井施工吊盘绳是否能兼作罐道绳,目前尚未完全统一规定,是一个值得探讨的问题。截至目前,中煤第一建设公司已先后在46个立井施工中,采用了吊盘绳兼作罐道绳技术,从未因采用该项技术而存在安全隐患或发生过安全事故,并在使用过程中积累了丰富的经验,取得了良好的技术经济效益。大量的工程实践表明,该项技术是一项技术先进、安全可靠、布置简单、经济高效的施工工艺,值得在立井施工中,大力推广应用。