排岩机履带行走装置接地比压分布规律研究

针对目前接地比压分布不均匀问题,本文以排岩机为例,建立了履带行走装置接地比压计算数学模型。基于Solidworks、MATLAB软件,对排岩机重心空间坐标值与其受料臂旋转角度、排料臂上仰角度及车体回转支承旋转角度进行了拟合。进一步通过ANSYS Workbench仿真软件,证明了所建接地比压计算模型的正确性。研究分析了接地比压随受料臂旋转角度、排料臂上仰角度、排岩机车体回转支承旋转角度的变化趋势。这里研究成果可为各种履带行走设备整机的设计及其工作地基的处理提供一定的参考。

软岩中TBM停机状态下岩机相互作用规律研究

在软岩环境下使用TBM施工时,遇卡机等事故处理和设备检修更换常需TBM停机,预留变形量和停机时间是TBM安全运行的关键。依托白龙江引水工程六盘山泥岩隧洞,根据实际地质条件、隧道结构和TBM施工流程,采用数值计算的方法研究了TBM停机状态下围岩的变形特征及其与护盾的相互作用,并分析了合理的预留变形量和停机时间。结果表明:①该工程砂质泥岩为极软岩,流变性显著且服从Cvisc和Burgers模型,预留足够的变形量和快速掘进可保证TBM安全通过;②在停机期间,围岩变形具有显著时空效应,变形先快后慢,垂直位移大于水平位移,护盾后部围岩位移大于前部;③岩机相互作用的时空效应表现为,自下而上、由后至前,相继经历无接触-局部接触-完全接触-强烈挤压的过程;④预留变形为10 cm时的TBM安全停机时间不宜超过7 d。研究成果对认识软岩中TBM停机期间岩机相互作用具有理论参考意义。

排岩机输送系统驱动机构模糊故障分析

排岩机皮带输送系统具有高运速、变倾角、运量大、且物料波动大的特点,因此在使用过程中故障时有发生,对故障的合理预估有助于实施主动维护,缩短维修时间,避免发生恶性大事故。在故障数据少而产生较大不确定性的情况下,本文对排岩机带式输送机驱动机构进行了故障树分析,求取了机构迄今为止的故障率和重要度指标贡献率,找出了高频失效零部件受料臂子系统左侧尼龙柱销等,继而对机构了进行可靠性评估与分析,评估结果可靠度为0.37,远低于工程应用要求,分析了可靠度低的原因并提出了对机构中一些对零部件设计与维修的注意事项,为后续维修性分析并实施主动维修提供技术指导。

水平井钻井液携岩机理研究

由于其在地底横向探测方面的创新方法,水平定向钻进技术对于提高石油和天然气的开采效率和勘查结果至关重要。在横向钻探作业中搬运岩屑的流体动力学对于维护钻孔的稳固性、降低钻探阻抗和加快掘井的速率等多个方面至关重要。本研究通过对水平井钻探液体携带岩屑的机制进行深入分析,旨在为改进水平井钻探液配方提供理论基础和实际应用的建议,为优化水平井钻井液体系提供了理论指导和实践参考。

改进侧卸装岩机行走装置设计是降低使用成本的关键

目前履带式侧卸装岩机行走装置的维修费用占整机维修费用的５０％以上。在行走装置设计阶段就要突出考虑使用寿命、可靠性。

侧卸装岩机履带行走系的研究

履带行走系是煤矿用装载机或其它以行走为主要功能的履带式机械的重要部件。对影响履带行走系主要性能的悬架型式、装紧缓冲装置结构和主要技术参数进行了研究，论述了综合考虑工作速度、作业要求、地面工况及成本因素后，煤矿用侧卸装岩机履带行走系类型、主要部件结构、参数的设计过程。

隧道掘进机滚刀岩机作用实验台的研制

为了观测滚刀破岩的全过程和监测岩石的微破裂,研制隧道掘进机滚刀岩机作用实验台,对立式和卧式2种实验台研制方案进行总结并作出对比选择,对实验台组成、主要构造及安装调试过程进行详细阐述。归纳出实验台可开展的实验项目如下:1)盘形滚刀受力预测公式的研究;2)探寻滚刀作用在不同岩石类型的最优破岩刀间距;3)研究滚刀压力、贯入度及刀间距等关系曲线。结合国家973课题开展相关实验研究,实验结果表明该实验台的应用性、先进性和科学性,实验台的成功研制为滚刀高效破岩机制研究提供公共开放的实验研究平台。

基于拓扑优化的排岩机受料臂架结构轻量化设计

以自移式履带排岩机受料臂架为研究对象,建立受料臂架的有限元模型,结合实际排岩机受料臂架的3种不同载荷工况,利用ANSYS Workbench对其进行了有限元分析。结果表明,其载荷应力分布不均匀,结构具有较大的优化空间;通过模态分析,得出受料臂架有共振的风险。采用ANSYS Workbench中的拓扑优化模块对受料臂架结构进行了优化设计。通过对比优化前后臂架在恶劣工况下的有限元分析结果,可以得出:优化后的受料臂架较优化前最大变形量增加了4.1%,最大应力增加了1.6%,增加量微小且均满足使用要求,但应力分布更加均匀,结构更合理;优化后臂架一阶固有频率增加了10.2%,且各阶频率均避开了机构固有频率,有效地控制了共振的发生;优化后的受料臂架较优化前质量减轻了5.0%(减轻1 792 kg)。以上研究为排岩机臂架的轻量化设计提供一定的参考。

冲击式凿岩机的设计构想

目前煤矿岩巷主要采用硬岩掘进机及炮掘工艺进行施工,硬岩掘进机对巷道断面尺寸及岩石硬度有一定要求。炮掘工艺又相对较为落后、具有危险性高,进尺慢等缺点,工人劳动强度大。为实现在小断面岩巷机械化施工,可以利用冲击破岩机理,设计开发一种液压冲击式凿岩机,实现岩巷小断面巷道的高效施工。

大型排岩机技术发展及应用

排岩机是露天矿连续和半连续开采工艺中的关键设备,本文介绍了常用排岩机的工作原理与结构特点,以及国内外排岩机的发展历程及研究现状,从岩土输送、转载抗磨减震、除尘抑尘、液压与电气控制五个方面介绍了目前应用在排岩机上各领域的典型技术及新技术。最后,提出了排岩机的研究方向和发展趋势:加强整机的稳定性、可靠性等方面理论研究,把握高人机交互性、低能耗、高效率等方向发展。为今后科研人员深入研究提供参考。

ZCY-120型侧卸装岩机结构分析

对ＺＣＹ－１２０型侧卸装岩机的主要技术特征、结构特点进行介绍和分析。

ZC－3型侧卸装岩机服役载荷测试

对履带式装载机械强度、安全可靠性进行了服役载荷的测试。首次大量采用部件台架标定；用非间接的方法获得了铲斗插入阻力等主要外载荷参数的准确数据。在此基础上建立了大型底盘结构有限元分析模型，完成了高可靠性新型底盘的研究。

基于飞蛾扑火算法的自移式排岩机轻量化设计

为降低大型露天矿自移式排岩机的自重,基于飞蛾扑火算法对其进行轻量化研究。首先分析了传统排岩机的系统组成和受力特点,基于排岩机的结构参数、性能指标以及物料排放工艺参数,提出一种新型的结构布局方案。在此基础上,对排岩机进行简化并运用飞蛾扑火优化算法开展轻量化研究,优化结果表明:优化后的重量相对优化前减少158 480 kg,降低了12.42%。

侧卸装岩机密封润滑履带

侧卸装岩机密封润滑履带煤炭科学研究总院北京建井研究所俞德美（北京）在煤矿岩巷掘进设备中，侧卸装岩机履带行走部常年工作在岩石和淤泥中，其工况极其恶劣。煤矿井下巷道的围岩大多是磨砺性极高的砂岩和砂质页岩，石英含量高，且喷射混凝土回弹量大，加以转载设备不配...

基于CFD的露天矿自移式排岩机抗风稳定性研究

为对比两种大型自移式排岩机设计方案的抗风稳定性,基于计算流体力学方法对国产排岩机设计方案在不同风力等级下的流场进行了分析。计算结果表明国产排岩机设计方案在8级~10级风力下与国外同等级设计相比具有良好的抗风稳定性。

提高侧卸装岩机履带寿命的研究

履带式侧卸装岩机已在我国煤矿岩巷及地铁、隧道工程中推广使用。但在初期履带行走部，特别是履带总成，早期失效严重，影响了使用寿命。经过对失效零件的逐一分析，针对失效原因改进了设计及制造工艺。从而延长了易损件的使用寿命，同时注意各零件之间寿命匹配，以延长整体的使用寿命。改进后的履带总成，已达到预期目标。

使用形状记忆合金的静态破岩机

利用最大形状恢复力可达７００ＭＰａ的钛镍形状记忆合金研制了一种新型的静态破岩机．这种破岩机由预压过的钛镍合金棒和一对双层楔形钢板构成，它除了加热装置外无需其它辅助设施。为了研究该破岩机的性能，用花岗岩和混凝土试件进行了室内试验并以位移非连续法（ＤＤＭ）完成了数值计算分析。结果证明，该破岩机性能良好并可控制裂纹的起始和扩展方向。

作业条件对侧卸装岩机性能的影响

对影响侧卸装岩机装岩性能和使用成本的因素进行分析，并提出通过改善作业条件以提高装岩性能和降低使用成本。

大坡度下山使用耙岩机改进方案

大坡度下山使用耙岩机改进方案鹤壁矿务局二矿张敬才，原钦岭目前使用的ＺＹＰ－１７型平斜巷两用电动耙斗装岩机，仅能在小于１５°的下山中使用。坡度超过１５°时，装岩效率明显下降，以致无法使用。只好改为人工装岩，不仅单进上不去，且因窝头没有耙岩机挡着，万一发...