油茶果园施肥一体机的设计与试验

针对丘陵山区油茶果园现有小型开沟施肥机具存在作业功能单一、运动不灵活、动力不足、耕作深度不稳定不合格等问题,开发研究出适合油茶果园挖穴施肥覆土的施肥一体机。介绍整机的参数和工作原理,对挖穴钻头进行设计,分析挖穴过程中杠杆式进给时机具运动状况,设计合理的机架和手扶架尺寸以便于人工操作;选择结构简单、排肥稳定的外槽轮式排肥并设计排肥器尺寸以满足农艺要求;设计可调高低和角度以更好贴合地面的覆土板,增加覆土率和覆土后的平整性。实验结果表明,施肥一体机整机作业性能良好,机具运动灵活、转弯性能良好,操作简单、劳动强度低;平均挖穴深度均值为203.1 mm,挖穴深度变异系数3.2%,外槽轮式排肥器排肥量理论与试验相对误差为1.7%,整体性能满足油茶果园追肥农艺要求。

超厚硬岩层地下连续墙旋铣入岩技术研究

以深圳市福田区沙头街道金地工业区城市更新单元一期项目01地块基坑支护与土石方工程项目为研究背景,根据工程实际情况,对地下连续墙超厚硬岩层的入岩施工技术进行了深入研究实践。依靠对现有机械设备的组合使用,通过改进施工工艺,完善施工技术,摸索出一种利用旋挖钻机先行引孔、再用双轮铣槽机铣岩成槽的入岩施工技术,极大保证和提升了地下连续墙施工进度和施工质量,降低了施工成本,为国内同类型的深基坑工程地下连续墙超厚硬岩层的入岩施工技术发展提供相关参考。

掘锚一体机后置两帮锚杆钻机的设计

针对目前掘锚一体机在中低型矿山支护作业时最下方帮锚杆钻孔困难问题,研发了掘锚一体机后置两帮锚杆钻机。该锚杆钻机能够在掘锚一体机进行截割作业时同步进行最下方锚杆支护作业,有效提升了掘锚一体机的采掘支护效率,降低了工人的劳动强度。

掘锚一体机截割装置滑移架的拓扑优化研究

掘锚一体机是煤矿装备未来发展的趋势,本文以宝欣煤业JM340型掘锚一体机截割装置中的滑移架为研究对象,基于拓扑优化技术和HYPERWORKS有限元软件对滑移架进行优化改进。拓扑优化结果表明,滑移架的拓扑数值存在很大差异,说明工作时不同区域的受力表现出不均匀性的特点。通过在立板两侧设置加强筋、掏槽油缸连接座箱体区域设置加强筋、去除导轨套筒连接箱体中间区域材料的方式进行结构优化,优化后的滑移架重量降低3%。经过累计约1 a的实践应用,发现滑移架具有良好的运行稳定性,可提升其使用寿命。

掘锚一体机在巷道快速掘进中的应用研究

针对MB670掘锚一体机在使用过程中只能顺槽施工且只进不退,施工效率低、单体支柱支护滞后性大的问题,通过对掘锚一体机结构分析,对设备运行时存在的问题进行了改造,创新性研究出了一种掘锚一体机快速掘进工艺,使掘锚一体机能够完成顺槽、联络巷、大断面切眼等处的施工作业。根据实际应用表明,该技术能够拓展掘锚一体机的应用范围,有效提升巷道掘进效率和安全性。

关于掘锚一体机截割装置滑移架的拓扑优化研究

以JM340型掘锚一体机截割装置中的滑移架为研究对象,基于先进的拓扑优化技术和HYPERWORKS有限元软件对滑移架进行优化改进。拓扑优化结果表明,滑移架的拓扑数值存在很大差异,说明工作时不同区域的受力表现出不均匀性的特点。通过在立板两侧设置加强筋、掏槽油缸连接座箱体区域设置加强筋、去除导轨套筒连接箱体中间区域材料的方式进行结构优化,优化后的滑移架重量降低3%。通过累计1年时间的应用,发现滑移架具有良好的运行稳定性,可提升其使用寿命。

模糊贝叶斯网络在掘锚一体机装运部故障诊断中的应用

掘锚一体机是当前煤巷智能化快速掘进广泛应用的掘进设备,其装运部作为截割部和运输部的中间环节,面临着恶劣操作环境及截割、运输作业的影响,存在较高的故障率。针对掘锚一体机装运部故障诊断问题,以掘锚一体机装运电机故障为顶事件建立故障树,并转换为贝叶斯网络;采用梯形隶属函数进行根节点模糊化处理,通过专家评估得出模糊参数,进行去模糊化和加权平均后得出先验概率。以装运电机电流异常为中间事件进行测试,结果表明:装运电机故障的主要原因为地质片帮、电机进水和截割操作过快;所建立的模糊贝叶斯网络对中间故障事件的诊断准确率均在76%以上,平均准确率为82.4%,达到了良好的诊断效果。

煤矿综掘机智能远程控制应用

为提高煤矿综掘机运行效率,更好地为煤矿企业创收,基于智能化控制技术,简述了煤矿综掘机智能远程控制的作用与特征,针对传统综掘机存在的不足,提出相应的应用措施。结果表明,煤矿综掘机智能远程控制可实现精准导航与自适应控截割控制,有效提高综掘机智能化运行程度及工作效率,具有重要推广价值。

EBZ260M-4型掘锚机钻锚系统滑座纵移卡顿原因分析与改进

针对EBZ260M-4型掘锚机钻锚系统滑座纵移卡顿问题,采用力学分析方法推导出俯仰角度条件下滑座齿轮齿条驱动扭矩的计算公式,通过对原设计参数验算得出原滑座纵移扭矩不足是纵移卡顿问题的主要原因,结合掘进工作面现场润滑污染严重的情况,选择较大的摩擦因数和较小的齿轮齿条传动效率,计算得出其长期稳定运行所需的驱动扭矩为1898 N·m,选择2000 N·m的驱动扭矩作为改进方案。现场使用结果表明,未再发生卡顿现象,消除了故障隐患。

基于EDEM-Fluent耦合的“淹没式”水射流冲击土壤仿真

喷水系统是挖藕机重要的组成部分,其结构参数对挖藕效率有很大影响。为了分析挖藕机喷水系统各种关键参数和土壤颗粒直径对土壤冲击效果的影响,提出一种基于EDEM-Fluent的方法。首先,通过Fluent模拟不同喷射角度、不同并排出水管个数条件下的多股水射流冲击土壤上方水层的过程,得到水射流冲击水层后速度衰减、方向变化情况;然后,利用EDEM-Fluent耦合模拟射流冲击不同颗粒直径的土壤的过程。仿真结果表明:随着出水管喷射角度的增大,射流穿过水层后速度减小,最大冲击深度减小;随着并排出水管个数的增多,射流穿过水层后的速度及土壤冲击深度先增长后减小;随着土壤颗粒直径增大,土壤冲击深度先增大后减小;在喷射角度30°、并排出水管个数7、土壤颗粒直径4mm时,对土壤的冲击效果最好。

横轴掘锚一体机行走部设计与研究

随着矿区快速掘进、高效支护的发展,横轴掘锚一体机应用越来越多,行走部是其重要的组成部分。主要对行走部总体结构、主要设计参数、应用过程中可能出现的常见故障以及解决方法进行分析与介绍,为横轴掘锚一体机设计研发人员提供一定的参考。

MB670掘锚一体机及配套设备巷道施工新工艺

MB670掘锚一体机是目前长壁工作面快速掘进最先进的设备,它能够在截割过程中进行支护,实现掘、锚、运连续作业。但是掘锚一体机的设计理念为只能施工顺槽,只进不退,其配套系统效率较低,在联络巷、硐室及大断面切眼掘进施工十分困难,而且单体液压支柱支护滞后工作面迎头无法满足施工要求。为了解决上述问题,通过调研、设计、不断优化施工工序,针对设备运行过程中存在的缺陷,自主加工改造,创新出一套掘锚机配套设备巷道施工创新新工艺,让MB670掘锚一体机不仅限于顺槽掘进,而是在掘进过程能够完成顺槽、联络巷、硐室、大断面切眼掘进的一步到位。

基于PLC的掘锚机防爆电控箱设计及应用

为解决矿用掘锚机电气系统维保困难、故障率高的问题,对当前掘锚机主流电气设计原理、电缆引入装置和控制方法进行分析,选择采用可编程逻辑控制器(PLC)作为主控制器,优化并重新设计防爆电控箱。优化后的掘锚机电控箱由隔爆外壳、配电电路、本安电路、电机综合保护电路和人机交互界面组成,具有接口丰富、组装简单、编程调试方便的特点。实际应用表明,使用该电控箱的掘锚机维保方便、故障率低、掘进效率高。

MB670掘锚机智能化改造技术

针对万利一矿掘锚工作面掘进速度低、设备智能化程度低的问题,利用智能传感技术、定位定向技术、监测技术、远程控制技术等对MB670掘锚机进行改造,并建设智能集控中心,解决掘锚机整机工况参数监测、机身自主定位导航、工作面视频远程监控、人员安全预警、远程可视化控制、掘锚平行作业等技术问题。形成掘支运平行作业+远程集控的智能快速掘进模式,达到掘进工作面少人化的目的。

矿井综掘巷道粉尘治理技术研究

为改善综掘巷道掘进期间迎头粉尘浓度高、工人工作环境恶劣等现状,结合某矿3503运输巷现场情况粉尘实际,提出综合使用喷雾降尘、煤层注水以及长压短抽降尘等技术措施。通过喷雾降尘可降低综掘机截割期间、转载点及破碎点工作期间粉尘产生量,煤层注水降低巷道掘进时产尘强度。现场应用后,掘进迎头粉尘浓度降低,取得较为显著的粉尘治理效果。

煤矿用掘锚机行走机构设计

简要介绍了煤矿用掘锚机行走机构的功能和组成,及其相关的主要技术参数(接地比压、单边履带牵引力、输入功率、附着力等)的确定、支重轮和张紧轮组的设计,为相关设计提供了参考。

基于掘锚一体机的巷道快速掘进工艺研究

针对煤矿井下复杂地质条件下巷道掘进效率低下、安全性差的问题,提出了一种新的基于掘锚一体机的巷道快速掘进工艺。结合井下地质条件针对性地对掘锚一体机进行临时搭顶、截割方式等改善,满足在井下复杂条件下的使用需求。根据实际应用表明,新的掘进工艺能够将井下巷道掘进效率提升2.06倍,对提升井下巷道掘进效率和安全性具有十分重要的意义。

深部复杂地质下半煤岩巷快速掘进技术研究

深部复杂地质条件下实现围岩有效控制及高效支护是实现巷道快速掘进的基础。以山西某矿31203回风巷为研究对象,巷道采用MB670/265掘锚机实现掘进、支护及转载自动化操作,可为巷道快速掘进创造良好条件,但是受掘锚机悬臂摆动幅度制约,巷道中部锚索需要人工补打,导致巷道支护耗时长,影响掘进效率。基于此,提出采用柔性锚杆代替原有的锚杆、锚索支护顶板,并通过高预紧力长锚固方式提升柔性锚杆顶板支护效果,并对优化后围岩支护方案进行设计。经现场应用后,MB670/265掘锚机可实现顶板柔性锚杆自动化施工,提升了锚杆支护效率并降低了支护耗时,巷道掘进进尺也提升至650 m/月,实现了快速掘进。

智能掘锚一体机的树脂胶棒自动加注机构研究

为了降低劳动强度、减少辅工数量、实现自动化,研发了为掘锚一体机配套用的树脂胶棒自动加注机构。该机构可实现树脂胶棒存储、自动送料、自动分料和喷射加注功能。对机构的料仓、喷射机构及动力系统的设计进行了研究。试验表明:树脂胶棒自动加注机构设计合理,可降低工人劳动强度,实现自动化、少人化。

掘锚一体机远程控制技术在冲击地压矿井快速掘进中的应用

为了精准、高效地确定掘锚一体机的控制量和控制方向,保证掘进安全性,优化设计冲击地压矿井快速掘进方法。通过分析矿井的内在、应力和结构条件,预测矿井冲击地压。基于掘锚一体机组成结构、运动特征以及动力原理,构建掘锚一体机数学模型。根据冲击地压矿井结构和冲击地压约束条件,规划掘锚一体机掘进路径,利用设计的远程控制器控制掘锚一体机的位姿和速度,完成冲击地压矿井的快速掘进任务。测试结果表明:应用掘锚一体机远程控制技术后,冲击地压矿井的掘进裂隙面积缩小了4.87 m^(2),掘土量提高了62.9%,能够将矿压控制在16 MPa以下,在掘进质量、速度和安全性三方面具有明显优势。