Comprehensive evaluation and study on material consumption of coal machinery

Based on fuzzy mathematics, comprehensive comparisons among four kinds of materials for manufacturing shearer bits were made in six aspects which are respec- tively hardness, tensile strength, impact toughness, relative wearability, relative lifespan and relative cost. Material 4 is preferred to be the targeted choice for manufacturing bits with superior comprehensive and economic performances.

Research on Failure Analysis Method and Preventive Measures of Coal Mine Machinery Bearing

For coal mine production, the role of mechanical bearings is to provide basic support for the transportation of mining coal resources. For coal production, because of its large production capacity and intensive production, mechanical bearings will wear under the influence of high strength and high load in coal transportation, which will lead to bearing failure in the long run, thus affecting the transportation efficiency of coal resources. In order to improve this situation, it is necessary to analyze the wear failure of coal mine mechanical bearings, and to formulate corresponding preventive measures accordingly. Based on this, this paper focuses on the analysis method of mechanical bearing wear failure, and puts forward corresponding preventive measures, in order to effectively improve the current situation of coal mine production.

基于能量分配原理的煤矿机械冲击行为研究及装置设计

为研究煤矿机械服役过程中的冲击损伤行为,以球形冲击物水平冲击金属矩形板料为例,获取冲击过程能量分配关系,结合实际冲击环境,设计并搭建气动水平冲击实验系统,获取不同气压下板料的冲击行为。通过仿真和实验,对理论计算得出的变形量和加速度进行验证,并运用多项式拟合方式优化输出参数加速度。将计算、实验和仿真结果作对比,结果表明,冲击过程中冲击物动能主要被材料塑性变形、运动动能和碰撞损失耗散,当被冲击板料中心区域发生断裂时,板料塑性变形和碰撞损失的能量耗散会减小。优化后的冲击过程能量分配关系的理论、实验和仿真结果吻合较好,最大偏差不超过9.39%。

智能技术在煤矿电气工程自动化中的应用

为进一步探究煤矿电气工程自动化领域的智能发展,结合煤矿电气工程自动化建设的实际需要,以“云平台”的设计理念,整合云计算等功能构建煤矿综合自动化集成系统平台,并整合模糊控制、聚类算法等智能算法,确保智能技术得到有效应用,以此实现对煤矿电气工程领域中相关设备的有效监管作业。

煤粉质量浓度及表观形貌对煤粉/乙烯/氧气爆轰波起爆特性的影响

为实现煤粉连续旋转爆轰发动机的可靠点火,探究煤粉质量浓度及表观形貌对煤粉/乙烯/氧气起爆特性的影响机制。在乙烯氛围下(初始总压100 kPa,当量比0.5),采用高能电点火装置对不同煤粉当量比和表观形貌下的煤粉-氧气混合物进行直接起爆实验。实验结果表明:添加少量5PA煤粉(实验所用2种煤粉记为PA、FA。PA和FA分别为多孔状无烟煤和片状无烟煤的缩写,如5μm多孔状煤粉简写为5PA煤粉)后,乙烯/氧气混合物的临界起爆能量迅速减小,在全局当量比0.7处达到其最小值2.53 J,随着当量比继续增加,煤粉/乙烯/氧气混合物的临界起爆能量逐渐增加;在全局当量比1.0处5FA煤粉的临界起爆能量(5.20 J)高于5PA煤粉的临界起爆能量(2.95 J);在5.80 J的点火能量下,5PA煤粉和5FA煤粉在全局当量比0.7~1.5内均可直接起爆,在4.10 J的点火能量下,5PA煤粉在全局当量比0.7~1.5内均可直接起爆,但5FA煤粉仅在全局当量比0.7处可直接起爆,进一步增加当量比后不可起爆。研究结果表明:对于贫燃料乙烯/氧气(当量比低于1),在一定煤粉质量浓度范围内,煤粉可以促进爆轰波的形成和自持传播,但煤粉质量浓度过高会抑制爆轰波的形成和自持传播;煤粉的表观形貌会影响煤粉混合物的起爆特性,相较于片状煤粉,多孔状煤粉的化学反应速率更高,临界起爆能量更低,更容易起爆。

煤矿机械用690MPa级高强钢不预热焊接技术

Q690是煤矿机械装备向着高强和大规格发展所必需的高性能钢铁材料,为解决高强钢需要焊前预热以防止产生冷裂纹的技术难题,也为解决焊前预热带来的生产效率低、成本高的行业困难,宝钢研制生产了煤矿机械用不预热焊接钢Q690HP,采用超低碳当量设计,使其具备了优良的焊接性、实现不预热焊接。通过斜Y型坡口焊接裂纹试验,评价了特定温度环境下冷裂纹敏感性与不预热焊接工艺可行性;通过不预热焊接接头试验,系统评价不预热焊接条件下接头使用性能,得到Q690HP不预热焊接技术匹配的焊丝和焊接工艺参数。结果表明:环境温度5℃不预热条件下,采用不同焊丝焊接的小铁研试样焊缝均无裂纹,Q690HP钢板具有优异的抗裂纹敏感性;环境温度5℃不预热条件下,线能量为7~12 kJ/cm且层间温度控制在100~150℃时,选用2#和5#焊丝进行不预热气保焊焊接,得到的焊接接头性能满足力学性能要求。

煤矿巷道快速掘进工艺研究

煤炭资源是中国的重要资源之一,煤炭采掘主要依赖于巷道快速掘进工艺。然而,当前的巷道掘进工艺在提高采煤效率的同时,也存在着安全隐患、污染等问题。因此,有必要研究开发新的煤矿巷道快速掘进工艺,以提高采煤效率、降低采掘成本、减少污染、保障煤炭采掘的安全性。分析了影响煤矿巷道掘进速度的主要因素,通过阐述掘进施工过程使用的掘进机械和支护结构,提出了有针对性的改进和优化措施,以期为煤矿巷道快速掘进作业提供一定的理论和实践指导。

超声波在煤矿机械设备探伤中的应用

煤矿机械设备损伤探测对于煤矿安全生产十分重要。无损探测技术的出现大大方便了设备进行探伤,超声波是其中重要的一种。首先,分析了超声波探伤的原理;其次,探讨了超声波在煤矿机械设备探伤中的具体应用,主要体现在轴承类零件合格检验和焊接件质量检测。可以为煤矿机械设备的损伤探测提供一定的参考。

磁粉检测技术在煤矿机械设备探伤中的应用

煤矿机械设备经过长时间使用会出现一定的损伤,对其进行高效探测具有重要的意义。磁粉检测技术是无损检测技术的1种,在煤矿机械设备探伤中被广泛应用。首先,分析了磁粉检测技术的原理;然后,探讨了该技术在煤矿机械设备检测中的应用,包括通风机叶片缺陷检测和液压杆磨损检测。可以为煤矿机械设备的检修提供一定的参考。

我国井工煤机装备企业国际化进程及展望

为助力我国井工煤机装备企业尽快成为世界一流企业,综述了新中国成立以来我国煤机发展历程,特别是近十年来我国煤机装备企业通过强化装备研发和提升自主创新能力,基本实现了采掘重大技术装备全部国产化,为煤矿安全高效开采提供了保障,为煤矿向高端化、智能化、绿色化方向发展提供了重要支撑。分析了一些产品已达世界领先或先进水平的企业“走出去”意愿不强烈的原因;提出了通过加强构建国际风险防范体系、建立属地化管理平台、对接国际标准互认等途径助力国际化进程,真正将我国煤机装备企业建成世界一流企业。

矿山机械设备在煤矿开采应用中的对策研究

随着煤炭产业的快速发展,矿山机械设备在煤矿开采过程中扮演着不可或缺的角色,探讨了矿山机械设备在煤矿开采中的应用现状,分析存在的问题。为了解决这些问题,提出了技术升级与创新、安全监测与防护、维护与保养策略、人员培训与意识提升等四个方面的对策建议。

煤矿机械绿色设计与制造技术探讨

我国在大力发展社会经济的同时,也给环境造成了一定污染和破坏。其中,煤矿行业生产经营过程中,为了更好满足现代社会生产生活对煤矿资源的大量需求,不断开展各类煤矿开采工程活动,引发一系列环境和生态问题,在很大程度上制约着产业结构升级发展。对此,应当推动煤矿机械绿色化,逐步完善制造技术,使得煤矿机械可以在各类环境中高效作业,最大程度上减少机械运行造成的环境污染、能源消耗问题。鉴于此,文章在明确煤矿机械绿色设计与制造技术内涵基础上,分析了煤矿机械的绿色设计、煤矿机械产品的制造技术,并结合具体案例进行了探讨。

基于UWB定位技术的煤矿机械装备防碰撞系统研究

随着煤矿机械装备的广泛应用,机械装备的防碰撞已经成为煤炭行业重要的研究课题。文章主要研究了基于超宽带(Ultra Wide Band,UWB)定位技术的煤矿机械装备防碰撞系统,通过开发定位算法、防碰撞算法、数据处理与分析等功能模块,实现系统的实时监控与报警功能。实验表明,该系统能够有效避免机械装备之间发生碰撞,进而提升煤矿生产的安全性。

基于Rs-BasicVSR的煤机装备视频超分辨率算法

煤矿井下煤机装备搭载的摄像仪传输的视频信息存在信号干扰,分辨率低,细节缺失等问题,对后续的视频智能分析有着极大挑战。针对该问题,提出一种基于Rs-Basic VSR的煤机装备视频超分辨率算法。首先,在光流对齐部分改用RAFT网络,通过对图像特征建立相关空间,并根据特征信息进行搜索,提升光流计算精度;接着对网络结构进行裁剪,减少卷积层个数。实验结果表明,该算法在平均PSNR上可达31.83 dB,SSIM上达到了0.8919,平均推理时间为60 ms,模型参数量为5.9×10~6,主观视觉效果和客观指标上可以满足煤矿井下视频处理需求。

电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用

煤炭是我国能源中的重要组成部分,自改革开放以来,煤炭工业也得到了快速发展,其产能得到了快速提升。我国虽然是煤炭资源丰富的国家,但是煤炭作为不可再生资源,多年来的粗放型开采造成大量的浪费,煤矿生产中,虽然煤炭企业适应时代发展的要求而引进了电气自动化技术,但是在技术应用中由于多种因素的影响而使得煤矿生产没有发挥预期效应。随着科学技术的发展,电气自动化技术已广泛应用于煤矿机械设备,包括煤矿安全监控系统、排水系统、提升系统、通风系统、运输系统等各个方面。它不但可以提高煤矿开采的科学性、促进生态平衡的发展、保证生产的安全性和提高生产效率,还可以进一步提高机械设备的自动化水平,节约能耗和降低成本。虽然应用过程中也存在着诸多问题,但已经向网络化、智能化、统一化、标准化和立体化监控趋势发展。

数字孪生技术在煤机制造领域的应用及发展

我国制造业在“十四五”时期迎来高质量发展的新阶段,在建设强大的煤炭工业体系的同时,必须要有先进的煤机制造能力作为支撑。当前煤矿机械的制造存在着自动化水平低下、智能化程度一般等问题,直接影响煤炭行业的效益。以数字孪生技术在煤机制造业中的应用为基础,对数字孪生概念进行了梳理,探讨了数字孪生在煤机装备制造领域的关键技术。以采煤机滚筒在制造过程中出现的焊接工艺等问题为例,介绍了数字孪生技术在煤机装备领域中的产品快速设计、路线优化、寿命预测等几个方面,并展望了其发展前景。

煤矿装备瞬态非平稳工况下轴承故障诊断方法

煤矿机械设备高转速、强冲击的瞬态非平稳工况,导致难以识别出轴承故障。针对上述问题,结合回归滤波器与阶次跟踪,提出一种基于阶次跟踪的轴承故障特征提取方法。首先对轴承的非平稳信号进行基于非线性解调补偿变换的时频分析方法估计谐波的瞬时频率,然后通过自回归滤波器自适应跟踪提取瞬态变化谐波分量以计算出瞬时相位,指导信号进行角度域重采样,最后进行阶次谱分析。实验结果表明:所提方法可以准确识别出煤矿机械轴承故障特征。

基于FDM的煤矿机械轴承劣化程度辨识

针对煤矿机械轴承运行过程中劣化程度较难确定致使无法针对性地进行维护更换的问题,提出了基于傅里叶分解方法(FDM)的煤矿机械轴承劣化程度辨识方法。首先对齿轮箱轴承中不同劣化程度的振动信号进行FDM分解,进而得到一系列傅里叶固有频带函数分量;然后通过各分量与原信号的相关度分析,筛选出优选分量,并对其进行奇异值分解得到一系列奇异值特征向量;最后将各劣化程度对应的奇异值特征向量作为极限学习机(ELM)的输入进行轴承劣化程度的辨识。实验结果表明,该方法能较好地应用于轴承的劣化程度辨识,对轴承的预知性维护、更换具有较大的现实意义。

矿用液压臂架式起吊装置在煤矿综采工作面设备安撤中的应用研究

该文旨在深入研究矿用液压臂架式起吊装置在煤矿工作面的应用,并重点关注其在安撤工作中的优化和改进方案,以提高工作效率、降低风险,以及探讨其未来的应用前景。详细介绍矿用液压臂架式起吊装置的结构、工作原理、特点和现状,以及煤矿工作面的安撤现状。随后,探讨矿用液压臂架式起吊装置在煤矿工作面安撤中的应用方案,并提供具体的案例和实施步骤。最后,分析矿用液压臂架式起吊装置在工作面安撤中的优势,包括其稳定性、承重能力、多功能性和适应恶劣环境的特点,以及其未来的应用前景。

煤矿装备瞬态非平稳工况下故障特征提取研究

煤矿机械设备高转速、强冲击的瞬态非平稳工况,导致轴承故障特征难以提取。针对上述问题,结合回归滤波器与阶次跟踪,提出一种基于阶次跟踪的轴承故障特征提取方法。首先对轴承的非平稳信号进行基于短时线性调频小波变换的时频分析方法估计谐波的瞬时频率,然后通过回归滤波器自适应跟踪提取瞬态变化谐波分量以估计出瞬时相位,指导信号进行角度域重采样,最后进行阶次谱分析。实验结果表明:所提方法能够以较小的误差准确地表示出相应故障特征阶次,即能够准确提取出煤矿机械轴承的故障特征。