西部矿区含水软岩地层冻结立井井壁修复技术研究

井筒是矿井的咽喉,矿井所有煤炭提升和人员、设备、材料、矸石升降及矿井通风等均需通过矿井井筒完成,具有投资大、建设周期长、服务年限长、矿井投产后维修困难等特点。结合我国西部地区立井井筒施工所穿过地层特点,分析、总结井筒冻结、井壁结构设计、井筒施工技术等关键技术,成功实施了神华集团杭锦旗能源有限公司塔然高勒矿井冻结断裂井壁修复工作,相关成果可供类似井筒设计、施工参考。

采煤机扭矩轴的扭断理论算法与试验研究

针对滚筒式采煤机扭矩轴的传统理论设计方法和工况条件与实际工作中的差异性问题,采用弹塑性变形分析方法建立扭矩轴的扭断修正模型,利用试件扭断试验验证理论模型的准确性,通过正交试验分析影响扭断参数的因素,给出符合实际的弹塑性抗扭截面模量算法。结果表明,加载方式对扭断时极限扭矩值影响显著,所占比重达到63%,卸荷槽半径影响不显著,依据试验结果在扭断理论公式中增加加载影响因子,确定了慢速加载、快速加载和振荡加载的影响因子系数分别为1、0.99和0.96。扭矩轴扭断试验真实反映了扭矩轴断裂的实际工作状态,通过试验研究所修正的扭矩轴扭断理论算法,对规范扭矩轴的理论设计提供了参考。

架空乘人装置断轴保护机构的设计

在矿井架空乘人装置长期使用过程中,驱动轮及主轴受力变形严重,给作业人员的进出井安全带来严重威胁。对此,设计了一种架空乘人装置断轴保护机构,使用电气防护加机械防护的主被动结合保护方案,实现对驱动轮和主轴的有效保护。介绍了断轴保护机构的结构,并对控制系统进行了优化。实际应用表明,采用所设计的断轴保护机构,能够有效解决架空乘人装置驱动轮和主轴受力变形问题,提高架空乘人装置的可靠性。

井下胶带运输机中减速器断轴的分析

随着煤矿开采工艺的升级,在挖掘效率不断提高下,虽然可以提高矿企的经济效益,不过也带给井下胶带运输机较大的运行压力,容易在超载、环境等多方面因素影响下频繁出现减速器断轴问题,一定程度会降低井下煤炭运输的安全性。如何有效结合常见的减速器断轴问题进行处理,也成为当前很多矿企需要考虑的问题,为此本文会先概述减速器的运行,然后分析影响断轴的各因素,最后提出针对性的解决策略,以期望可以降低减速器的故障率,满足矿企的可持续发展需要。

大跨度S形舞台升降台设计

针对大跨度S形舞台升降台设计中的难点进行分析,优选多组多点钢丝绳卷扬提升方式,采用双驱动系统同步驱动,并阐述多分段刚性传动轴的折线布置方法。结合工程实例提出经济、合理的设计方案,为此类设备的设计提供参考。

某煤化工企业发电机组汽轮机主油泵断轴原因及防范策略研究

本文旨在提高煤化工企业发电机组汽轮机主油泵的可靠性和稳定性,减少因主油泵故障导致的停机损失。通过对某企业主油泵断轴故障的深入分析,采用故障现象观察、断口分析、检修情况评估、运行监测与维护问题探讨及制造和设计环节考量等方法,研究主油泵断轴原因。提出了包括加强检修环节管控、优化操作管理、改进泵轴结构设计、增加监测等防范措施。

膨胀性软破岩层深竖井施工分级支护研究

境外某铜金矿千米深竖井在通过膨胀性软破岩层(泥灰岩)时,围岩遇水膨胀压力极大,先后出现两次井壁垮塌和开裂的情况,对施工进度及施工人员安全产生极大影响。为解决该问题,查找相关文献资料及国内外类似施工案例,对通过膨胀性软破岩层的井壁破裂机理进行分析,针对性地制定井壁破裂修复方案;在此基础上,进一步调查施工地点的工程地质和水文地质情况,通过分析与总结,提出深竖井不良岩层的施工及分级支护方案,对其所穿过的膨胀性软破岩层的围岩制定分级表,根据不同岩体等级分别提出相应的施工及具体支护方案。通过对两次破裂处井壁的修复,较长时间内未出现裂缝及漏水现象,修复效果良好,达到预期;此外,竖井井筒后续施工中在采用分级支护方案后,井筒顺利通过厚度超过500 m的不良岩层,且在工期、质量、安全三个方面都取得良好效果,保障该深竖井工程的施工质量与施工安全。该工程为膨胀性软破岩层中的深竖井掘进施工积累了宝贵经验,对类似工程具有一定的借鉴意义。

连续退火机组出口分切剪柔性驱动系统的改造和应用

在连续退火机组中,出口分切剪主要用于带钢分切,实现卷取机顺序切换卷取的目的。在常规电气起动控制方式下,出口分切剪的驱动电机连续多年发生前轴轴承台阶处断轴事故,造成生产线长时间非计划故障停机,严重制约了正常产能释放。通过研究出口分切剪驱动装置的机械结构,分析出口分切剪各阶段的运行动作特点,针对电机转轴在起动和剪切阶段冲击负荷问题,通过应用柔性驱动技术从根源上消除了电机转轴受冲击负荷断轴的问题,不仅保障了连续退火机组的稳定运行,而且对其他机组同类问题治理具有参考价值。

风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析

针对某风电机组齿轮箱高速轴出现的断齿现象,对样品进行了宏观检查、化学成分分析、室温拉伸和冲击试验、基体硬度试验、渗碳硬化层深度测试、金相分析、断口形貌分析及能谱分析。试验分析结果表明:高速轴样品的齿面存在载荷不均现象,淬硬层深度不符合相关技术要求的规定,基体的室温冲击吸收能量处于较低水平;样品存在齿面剥落和端齿折断2类损伤现象,其失效模式为疲劳开裂,产生原因与其运行中齿面载荷不均及齿面淬硬层深度不够有关。

煤矿用胶带机减速机断轴分析及改进措施

为了减少煤矿企业胶带机减速机输入轴断轴现象的发生,针对潞安常村煤矿井下胶带机减速机的输入轴断轴进行了详细的分析。从设计计算、制造工艺、安装、使用等各个方面进行分析,找到了断轴的原因,并针对断轴原因提出了行之有效的解决办法。

PLCM1000破碎机主轴断裂故障分析及结构改进

分析断轴事故发生的原因,提出通过改变轴的结构来增加轴的强度,为保证轴改进后锤座能可靠地安装,对锤座也进行了合理的改进,实践证明改进是合理的。

基于实测结果的立井井壁破裂及治理时间分析

为了确定注浆法治理井壁破裂的时间,以某矿副井历年来的井壁受力监测数据为依据,分析了井壁破裂治理前后竖向附加应变的变化规律。结果表明,靠近破坏区上方井壁的应变增量可以作为判别是否需要进行井壁破裂治理的依据;井壁破坏后稳定期内的应变值可以作为井壁二次破坏的预警值;应把井壁发生破坏后的稳定期作为首轮注浆治理时间;首轮注浆结束后,井壁应变积累至破坏后稳定期的应变水平的时间作为第二轮注浆治理时间。分析可知,合理地确定注浆治理时间,可以更大程度地缓释井壁的附加应变,延长井筒的服务年限。

深竖井破碎岩层围岩应力分析模型探讨

岩层的层理性结构使其力学特征具有各向异性,而节理裂隙发育的破碎岩层,具有更明显的各向异性。深竖井井壁围岩应力高,易发生破坏。与均质各向同性岩层不同,破碎岩层井壁围岩的稳定性主要取决于结构面的抗滑能力。这类岩层的自稳能力差,当围岩应力超过单元体结构面强度时,围岩便失稳垮塌。鉴于岩层本身、环境及施工等因素的影响,破碎岩层的围岩应力复杂多变,如何快速而相对准确地确定破碎岩层的围岩应力即成为井筒支护的关键环节。从破碎岩层的成因出发,分别给出破碎岩层、断层、软弱夹层的围岩应力的分析模型,对深竖井破碎岩层段井筒支护的合理设计具有较为重要的指导作用。

立井井壁破裂前后应变演化分析

埋设在井壁内的传感元件对井壁应变状态进行长期监测,获取大量井壁应变演化数据,通过对井壁破裂前—破裂中—破裂后的不同层位、不同方位应变演化过程进行分析,研究了井壁破裂前后的应变演化规律,指出井壁濒临破裂时,应变累积速率加快;井壁破裂过程中由于应力的重分布使得应变出现一定程度的释放;破裂后井壁应变逐渐累积;不同层位、方位传感器实测应变释放量与井壁破裂程度及距破裂点的距离有关。

减速机输入轴断裂失效分析

某公司减速机输入轴发生断裂,对该断轴进行了宏观分析、室温力学性能试验、硬度试验、金相组织分析、扫描电镜(SEM)和EDS能谱分析等一系列检测分析。结果表明:断轴的原因是轴表面没有进行有效渗碳处理,轴在交变旋转弯曲应力的反复作用下,在应力集中的轴变径处发生断裂,并对失效机理进行了分析。

叶片布置方式对双吸离心泵径向力的影响

为研究叶片布置方式对双吸离心泵径向力的影响,在其他外部因素不变的情况下,对3种叶片布置方案的离心泵进行非定常模拟计算,结果表明:较对称布置方案,采用交错30°布置的叶片能够有效提高离心泵的扬程,采用交错15°布置的叶片对离心泵扬程具有消极影响.同时,采用交错布置方案会导致离心泵的效率下降;在设计工况下,与对称布置方案相比,叶片采用交错布置能够有效降低离心泵内的压力脉动水平,且交错角度越大,压力脉动水平降低越明显.叶片采用交错布置能够有效降低作用在叶轮上的稳态径向力的大小,其中,采用交错30°布置方案在1.1Qd工况下稳态径向力相对降低42.28%.最后,叶片采用交错30°布置对改善叶轮所受瞬态径向力的脉动特性与幅值大小的效果最为明显.

基于SAP2000的钢井架静力弹塑性分析

利用SAP2000软件的静力非线性分析方法(pushover)中自定义侧向力分布的功能,模拟钢丝绳的不断增加的拉力(最后达到断绳荷载),同时计算中考虑钢井架的几何及材料非线性,求得钢井架的极限承载力;建立钢井架在钢丝绳拉力作用下的荷载-位移(杆件内力)曲线,为钢井架优化设计提供帮助。

超埋深竖井破碎围岩稳定控制技术

目前我国金属矿山的最大开拓深度正逐步迈入1500~2000 m,深部“三高”软破围岩下竖井施工工艺合理调整与施工安全的综合评估是制约超埋深竖井安全高效施工的难点。以国内某超埋深破碎围岩竖井工程为研究对象,得出在开挖卸荷引起的围岩切向集中应力作用下,最小主应力方向井壁附近围岩的局部剥落和垮塌是竖井施工应重点关注的风险源。掘进段高由4 m调整为3 m时,掘进时最危险部位为井壁接茬下部1.5 m内,分布深度约1.1 m;掘进段高为2.5 m时,掘进工序时最危险部位为井壁接茬下部1.0 m内,分布深度约0.7 m,改善了掌子面侧壁围岩维护状况。超前小导管、超前钢管约束砼以及钢拱架+超前钢管约束砼等超前支护,仅起到超前防护、防止局部围岩大范围连续垮塌的作用,可增加施工期间安全性,但对围岩的超前支护和加固效果甚微。综合结合掌子面超前探水进行工作面预注浆工作,可减小小导管注浆频繁施工工序切换对施工组织和工期的影响的同时,解决超埋深竖井遇破碎围岩施工安全问题。

一起电力变压器有载调压开关断轴故障分析及事故处理

变压器有载调压开关是电力变压器的重要组成部分,广泛运用于电力系统各大型变电站主变压器类设备。以一起电力变压器有载调压开关断轴故障为例,阐述了故障的经过和故障处理的过程,分析了故障产生的原因,总结了防范故障的方法,对该设备的日常维护和故障处理具有一定的现实意义。

带式输送机硬齿面减速器断轴原因初探

对带式输送机用硬齿面减速器输入轴断轴原因进行了分析 ,并提出了解决办法。