动静荷载作用下煤矿TBM滚刀贯入度预测理论模型

全断面掘进机(TBM)掘进过程中,除步进油缸顶推刀盘,带动滚刀切入岩石外,滚刀还受到不同程度的冲击。为研究TBM滚刀在“顶推-冲击”动静荷载耦合作用下的破岩特性,建立了动静荷载作用下滚刀破岩理论分析模型。分别对静载和动载条件下TBM滚刀贯入度进行开展分析研究,获得了动静荷载作用下TBM滚刀贯入度计算公式。基于煤矿TBM掘进硬岩巷道工程问题,计算TBM掘进煤矿巷道滚刀贯入度,并与滚刀贯入度现场监测数据对比,研究结果表明:TBM施工现场滚刀贯入度最大14.7 mm,最小5.2 mm,平均值为9.76 mm,滚刀贯入度理论计算值为9.27 mm,验证了理论模型的准确性。

自动化技术在煤矿采煤中的应用

旨在深入探讨自动化技术在煤矿采煤中的应用,并评估其对采煤业的深远影响。传统采煤方法面临着低效率、高成本和高安全风险等多方面的挑战。针对这些问题,自动化技术得以广泛应用,通过引入智能设备和系统,实现了煤矿生产的全面升级。自动化设备的运用不仅提高了采煤效率,还降低了生产成本,使煤矿行业更具竞争力。此外,自动化监控系统的实时监测与反馈机制有效提升了采煤安全性,降低了事故发生的概率。自动化信息管理系统的引入使得数据的收集和分析更为精准,为决策者提供了科学依据。然而,面对日益复杂的市场需求和技术变革,煤炭行业仍需不断创新和改进自动化系统,以确保其在未来的可持续发展中发挥更大的作用。

基于损伤因子修正本构关系的煤岩截割载荷数值模拟

为探究刀具对煤岩的损伤作用,通过引入损伤因子修正方法,数值模拟碟盘刀具截割煤岩过程,基于Mohr-Coulomb准则分别给出Weibull分布和声发射振铃计数的损伤因子计算方法。采用ABAQUS软件引入损伤因子参数,数值模拟碟盘刀具截割不同厚度煤岩的载荷特性,并与实验进行对比分析。结果表明,在截割厚度为5、10、15、20和25 mm的条件下,数值模拟与实验径向载荷上峰值均值误差分别为4.27%、0.45%、13.45%、8.50%和12.22%,修正模型的载荷预测平均误差为7.78%,符合工程实际要求,验证了将损伤因子引入到ABAQUS中的适用性和有效性。

矿用悬臂式采煤机截齿的优化分析

针对悬臂式掘进机在煤岩截割过程中存在的截齿磨损量大、截齿使用寿命低的问题,根据煤岩预裂及联合截割破煤理论,提出了一种新的集冲击和截割于一体的截齿,利用离散元仿真分析的方案对截齿液压冲击和联合破煤的过程进行了研究。根据实际应用表明,在采煤机截割滚筒上增加冲击截齿后,能够将截齿的使用寿命提升77.9%,将采煤机的截割效率提升14.1%。

YRG3极薄煤层采煤机关键部件静力学分析

以YRG3极薄煤层采煤机为研究对象,分别介绍了截割模块用户输料模块静力学分析有限元分析方法。有限元分析时,先构建出各模块模型、划分网格、确定接触类型,然后对各模块的静力学特征进行分析,以此判断各模块的强度与刚度,为采煤机关键部位的设计提供支持。

硬煤截齿刀头硬质合金的热疲劳失效分析

对硬煤综采机的易损件——截齿进行了系统的失效分析．研究中发现，热疲劳所引发的早期疲劳破坏——崩块、剥落是制约其使用寿命的重要原因．采用中等Ｃｏ含量和粗粒度的ＷＣ硬质合金。

采煤机摇臂惰轮轴载荷分析与实验研究

为研究采煤机摇臂惰轮轴复杂工况下的力学特性和载荷特性,采用销轴传感器对采煤机不同截割工况下的摇臂惰轮轴载荷进行测试,通过无线采集模块对测试数据实时存储和传输,得到惰轮轴Z向和Y向的载荷曲线,分析结果表明:采煤机斜切进刀时惰轮轴所受载荷最大,Z向最大载荷33.38 kN,Y向最大载荷35.60 kN,且在整个过程中,Y向载荷均大于Z向载荷,研究结果为摇臂惰轮轴载荷测试提供了新方法,为采煤机摇臂故障监测和煤岩识别提供数据支持,同时对采煤机零部件设计和优化具有重要的指导意义。

千万吨矿井群综放智能化开采设备关键技术

为了提高千万吨矿井群智能化开采水平及综合协调管理水平,以同煤集团千万吨矿井群开采实践为基础,明确了千万吨矿井群的定义,研究了基于电液控制系统的综放工作面记忆割煤、自动跟机移架、智能放煤技术,分析了基于云计算技术的千万吨矿井群综放智能化开采系统,编制了千万吨矿井群装备系列型谱。研究结果表明:采煤机记忆截割、支架自动跟机移架、智能放煤技术是实现综放工作面智能化开采的基础。云计算技术较好地解决了千万吨矿井群综放智能化开采系统存在的数据量大、处理复杂等问题。通过编制千万吨矿井群装备系列型谱,可以实现矿井群之间设备的统一管理与调配,大幅提高了设备的使用效率。

薄煤层大倾角采煤机的应用与展望

介绍了国内外薄煤层电牵引采煤机的应用与发展,重点介绍了MG200/456-QWD型薄煤层大倾角电牵引采煤机的原理、应用及其发展趋势。

浅谈煤矿机械行业发展的前景

煤矿机械性能的好坏决定煤矿开采的安全性和经济效益。简单地介绍了我国煤炭资源的现状,煤矿整合给煤机企业带来的机遇,详细的论述了煤矿机械行业发展的空间和产品的市场规模,以及煤机企业将来发展的前景。

形变热处理对截齿钎焊接头强度影响的研究

论证了形变热处理工艺运用于截齿实际生产的可行性。结果表明:采用形变热处理工艺可有效提高焊缝的抗剪强度,使截齿的平均抗剪强度达到300MPa以上。

基于应变传感器的采煤机截齿受力检测系统研究

针对采煤机截齿在割煤过程中,截齿由于受到大的压应力、剪切力和动载荷,无法实现采煤机高效割煤等问题,提出了一种基于应变传感器的采煤机截齿受力检测方法。该方法是通过截齿粘贴应变片的方式对采煤机割煤过程中截齿受力进行实时检测,实时显示截齿受力变化曲线,试验结果表明:在采煤机割煤时截齿受力变化曲线能够真实反应截齿受力,所选截齿1-1 X向力最大值为0.70 k N;Y向力最大值为1.72 k N;Z向力最大值为4.16 k N;截齿1力矩0.59 k N·m。考虑误差和相关随机因素的影响,试验结果接近相关理论计算值,能够实现截齿受力检测。该研究可对采煤机截齿磨损程度及失效状态能够实现预判断,及时发现和更换失效截齿、提高采煤机截割头的工作效率和使用寿命。

提高截齿使用寿命的研究

在剖析世界王牌截齿——德国截齿具有较高使用寿命原因的基础上,研制出了适合我国国情的模拟截齿,以达到提高现有国产截齿使用寿命的目的。

冲击式采煤机传动系统的仿真研究

在单自由度机械等效力学模型的基础上 ,对冲击式采煤机机械传动系统进行了详细分析 ,建立了冲击式采煤机传动系统动态分析模型 ,编制了动态仿真软件 ,通过输入采煤机各种运行状态下的工作参数 ,对采煤机运行工况进行了仿真 ,进而对冲击式采煤机传动系统的关键部件的可靠性进行了分析 ,给出了合理的功率匹配方式 .研究表明 ,使用冲击式采煤 ,可大大降低采煤机的截割功率 .应用该仿真软件 ,给冲击式采煤机的设计和优化提供了方便、快捷的手段 .

采煤机镐形截齿疲劳寿命分析及优化

为了寻找采煤机镐形截齿合理的安装姿态,并分析和提高镐形截齿的疲劳寿命,以MG600采煤机滚筒为研究对象,利用UG建立4种不同切向安装角度截齿的MG600采煤机滚筒,通过LS-DY-NA对这4种采煤机滚筒截割煤壁的过程进行模拟,得出镐形截齿所受的截割阻力图,将所求得的截割阻力数据导入MATLAB中求出截割阻力均值,在UG/NASTRAN中将此截割阻力均值加载到不同切向安装角度的截齿上并分析其疲劳寿命。研究结果表明,切向安装角度为45°镐形截齿的疲劳寿命最长,且不易折断。

外设动力截盘式滚筒采煤机的研究

通过对刨煤机和滚筒式采煤机的适应性分析 ,对薄煤层的开采提出了一种新型的外设动力截盘式滚筒采煤机 ,研究分析表明 ,作为薄煤层采煤设备具有明显的特点 ,对研制新型薄煤层采煤机有着实际参考价值。

电牵引采煤机调速系统

电牵引采煤机以其牵引系统简单、工作可靠、传动效率高等优点,成为当前采煤机的主流产品。采煤机调速系统的选用是采煤机的核心技术之一。介绍了电牵引采煤机电气控制系统的组成;分析常用的直流电动机牵引调速系统、交流电动机牵引调速系统及开关磁阻电动机牵引调速系统。

截齿形变热处理的组织观察

对截齿进行形变热处理 ,并对其形变热处理后的组织进行了观察。结果表明 :经 5 0 %形变后 ,获得了弯曲而相互交错的马氏体板条 ;形变淬火态位错密度较高 ,回火态位错结构发生了变化 ,形成了位错胞壁 ;大量细小而弥散的碳化物在马氏体内部及在位错线上析出。截齿的力学性能满足生产需要。

大采高短壁采煤机油缸的选型设计

介绍了大采高短壁采煤机的基本结构,对短壁采煤机的调高油缸和滑动油缸进行受力分析,计算油缸的设计载荷,确定了油缸的主要参数,再对油缸强度进行校核。设计过程不仅为短壁采煤机整机液压系统设计提供了基础数据,同时对于同类采煤机油缸的选型设计具有较高的参考价值。

不同工况下采煤机滚筒载荷谱分形特征试验研究

为研究不同工况下采煤机滚筒载荷谱特征,采用分形盒维数对其进行表征。利用试验检测测得各工况下滚筒载荷谱曲线,再运用小波降噪对其进行处理,最后采用MATLAB编程计算出不同工况下滚筒载荷谱盒维数,并对该盒维数进行分析。研究结果表明:在相同煤岩普氏系数下,随着牵引速度的增大,直线截割滚筒载荷谱盒维数逐渐减小,即滚筒载荷波动逐渐减小;在煤岩普氏系数和牵引速度均相等时,直线截割和斜切截割对滚筒载荷谱盒维数影响不大,说明在这2种工况下滚筒载荷波动不会发生剧烈明显的变化;在相同牵引速度和截割方式下,随着煤岩普氏系数的增大,滚筒载荷谱盒维数明显减小,也即滚筒载荷的波动逐渐减小。