Key technique of a detection sensor for coal mine wire ropes

Wire ropes,employed extensively in coal mine hoists and transportation systems are subject to damage due to wear,corrosion and fatigue.The extent of damage and the carrying capacity of ropes are closely related to the sense of safety by staff and equipments.Magnetic flux leakage detection method(MFL),as an effective method,is these days widely used in detection of broken strands of wire ropes.In order to improve the accuracy of detection of flaws in wire ropes by magnetic flux leakage(MFL),the effect of the distance between a sensor and the surface of a wire rope(i.e.,lift-off) on detection by magnetic flux leakage was in-vestigated.An analysis of the main principles for the choice of lift-off is described by us and a new method that improves the structure of the detector is proposed from the point of view of the design of a magnetic circuit,to restrain the impact of fluctuations of sensor lift-off.The effect of this kind of method is validated by simulation and computation.The results show that the detection sensitivity is markedly increased by this method.Furthermore,the signal-to-noise ratio(SNR) can be increased by over 28%.This method will lend itself to offer reliable scientific information to optimize the structure of excitation devices and improve the accuracy of MFL detection.

采煤机叶片提升角对截割滚筒的影响作用分析

采煤机是煤矿自动化综采的重要设备,滚筒的结构中叶片提升角是重要的设计参数,对滚筒截齿的数量及方向具有重要的影响,从而影响采煤机的开采效率及块煤率。针对采煤机滚筒受到的载荷作用进行分析,在不同的叶片提升角作用下,建立滚筒截割的数值分析模型,对滚筒受到的平均阻力、最大阻力、载荷波动系数及截割比能耗进行计算分析,从而为采煤机滚筒的设计使用提供参考。

煤矿单轨吊锂电池箱起吊运载梁结构设计与力学分析

锂电池是煤矿锂电池单轨吊机车的动力设备,运载的安全可靠性直接决定着机车的运载作业质量。针对传统锂电池箱起吊运载梁存在功能单一、安装维护复杂、作业人力多等问题,综合考虑单轨吊特点、煤矿巷道条件、锂电池箱结构等,开展锂电池箱起吊运载梁结构设计,实现锂电池的便捷安装、维护与安全稳定运载。开展锂电池箱起吊运载梁的力学性能仿真获得其承载特性和振动特性,为后续结构优化和性能提升奠定基础。仿真结果表明:新设计锂电池箱起吊运载梁在预设工况下,强度和刚度满足设计和工程应用要求,除了应力集中部位,安全系数均大于5,结构优化和轻量化的空间较大;给出锂电池箱起吊运载梁的前4阶振动的频率、振型及振幅等信息,为后续动力学研究奠定了基础。

煤层气开发L型井水平井排采工程的研究

研究L型水平井的举升系统选型以及排采生产制度的设计,形成举升系统选型的方法,建立排采生产制度的设计模型;以在排采的L型水平井生产工程、煤粉形态为依据,总结L型井各排采举升系统的优劣势;从排采过程管控的重点与难点进行分析,研究L型水平井排采生产制度的动态设计,建立“区块生产制度”,单井“差异化生产制度”实现区块产能目标最大化。

义桥煤矿矸石不升井“采选充”一体化开采设计

针对义桥煤矿建筑物下压煤开采、地面矸石处理困难等问题,通过理论分析、方案比较、设备选型等方法,提出了井下矸石智能分选后不升井方案,研究了井下矸石充填开采技术,选择了合适的分选及充填设备,确定了密实胶结充填材料采用水泥、粉煤灰、水、矸石,其配比为1∶1∶2.57∶20,充填体强度大于2.98 MPa,充填工作面生产能力为13万t/a,形成了一整套“井下矸石不升井‘采选充’一体化”开采系统,工程应用表明,该系统满足了矿井建筑物下压煤开采要求,解放了建筑物下压煤资源量,消化了矿井矸石,实现了义桥煤矿绿色开采的要求。

煤矿立井提升系统的优化改造与应用

煤矿立井提升系统主要担负了由井下向地面提升运输人员、物料和煤矸的重要任务,是保证煤矿正常生产运行的关键。本文结合生产实践,对煤矿立井提升系统的常见问题和相应的优化改造措施进行了探讨。

综采工作面采煤机滚筒叶片磨损问题研究

为确保综采工作面采煤机设备高效开采生产,从煤矸性质、采煤机运移速度、滚筒截割速率以及叶片螺旋升角等方面来分析对采煤机滚筒叶片磨损情况造成的影响,通过控制这些参数的值来降低采煤机滚筒叶片磨损效果,达到了延长维护周期、提高采煤机截割效率的效果。

基于红外激光定位技术的矿井提升机位置跟踪系统的研究

基于红外激光定位技术的矿井提升机位置跟踪系统的研究是利用工作在红外波段的激光,通过测量"调制光波"往返于被测距离上相位差的方法来测定距离.目前这种测距系统测程远、精度高、受环境的影响小,操作使用方便,已广泛地用于军事侦察和地质测绘等部门.用于煤矿提升机的红外激光位置跟踪系统是利用DSP鉴相技术实现实时测量矿井提升机与地面的距离及其运行速度,这种测量无传递误差,无需辅助校正开关,能极其准确地显示提升机的实际位置,并可获得理想的位置控制信号,实现对提升机的数字化速度控制.

煤矿起重机起升机构智能化检验系统研究

针对当前煤矿起重机起升机构检验困难、操作复杂等问题,对煤矿起重机的起升机构、起升机构检验参数进行了分析,研究了一套由计算机软件控制为核心、配合单片机、传感器、无线接收器等硬件组成的智能化检验系统。整个智能化检测系统能够完成对煤矿起重机起升电机功率、起升瞬时加速度、加速时间、制动器动作时间、制动器下滑量的检测。该智能化检验系统经过反复实测与理论分析后,基本上可以达到国家检验标准。

煤矿辅助提升运输系统优化研究

文章针对煤矿井下开采作业中必不可少的辅助运输作业,在对辅助提升运输综合管控所需要的条件进行分析之后,对此综合管理控制系统在不同过程中的管理和控制使用情况进行介绍,并以实际煤矿案例提出了具体的优化策略,以供参考。

煤矿复杂环境视频拼接技术

针对煤矿井下噪声大、光照不均等复杂环境传统拼接算法并不适用的问题,提出新的拼接算法。算法采用拼接帧抽取方式提取部分关键帧进行视频拼接,根据相位相关冲激函数能量高效检测重叠区域并对乱序帧排序,将统计分析中样本主成分分析引入SIFT特征向量降维中,用互不相关的新样本信息来描述原样本信息,降低了特征向量生成时间,通过结合多频带提升小波,定义融合规则并选择合适的融合策略,实现平滑拼接。实验表明,此算法提高了匹配效率,无需人工排序,解决了复杂环境容易误匹配、接缝明显等现象,拼接效果平滑自然,适合煤矿环境。

液压支架初撑力手动增压装置设计与应用

针对液压支架初撑力不足导致的工作面顶板过早离层、切顶线前移和煤壁片帮等安全问题,设计了一种液压支架初撑力手动增压装置。该增压装置与原升架液压系统的液控单向阀并联,在不影响正常升架的前提下通过手动操作补液增压,提高支架初撑力。对应用手动增压装置前、后的增压控制回路进行AMESim建模及仿真,通过对比分析发现,手动增压装置的增压效果明显;在某煤矿工作面ZY8500/21/45D型支架上进行现场试验验证液压支架初撑力的增压情况,结果表明,该手动增压装置能够显著提升支架初撑力,满足煤矿开采需求。

矿用升降台车的设计及有限元分析

针对煤矿井下的特殊工况,设计了一种可提供有效支护的矿用液压升降台车,并对其进行了ANSYS有限元分析,验证了结构设计的合理性。该矿用升降台车实现了井下的灵活操作,为井下工作提供了极大的便利。

煤矿地面和井下绞车变频调速的研究应用

济宁市范围内的一些煤矿开展了地面矸石山排矸提升绞车和井下斜坡运输提升绞车应用变频调速技术的研究,针对提升绞车变频调速运行中出现的问题从多个方面提出技术措施并进行实施,对于类似情况的矿区推广应用具有一定的参考价值。

煤矿井下斜巷提升绞车应用变频调速技术

济宁市范围内的一些煤炭企业开展煤矿井下提升绞车应用变频调速技术改造的研究与实践,针对运行中出现的问题从多个方面提出技术措施并进行实施,有效地保障了变频调速技术在煤矿井下提升绞车的安全运行,对于类似情况的矿区具有一定的参考价值。

长壁综采工作面采煤机定位定姿技术研究

分析了现有的采煤机支架传感定位技术、轨道里程计定位技术、自主定位技术的研究现状及其存在的问题;提出了以采区绝对坐标为参考坐标,采煤机在开采煤层内绝对定位的研究内容;探讨了采煤机定位技术在长壁综采工作面自动化中的作用。

依兰第三煤矿副井提升设备选型及布置

副井提升是矿井的重要系统,担负着矿井人员、物料、设备和大件等的升降任务。副井提升设备的正确选型及布置关系到矿井提升能否正常运行,论文以依兰第三煤矿副井为例,从系统的角度对设备的选型及布置进行了论述,以供工程设计人员参考。

基于行为安全的煤矿斜井跑车事故原因研究

为了减少导致煤矿斜井跑车事故的人员不安全动作,基于事故致因"2-4"模型,利用统计分析和归类的方法对煤矿斜井跑车事故进行研究。研究结果表明:导致人员伤亡的煤矿斜井跑车事故的发生需同时满足3个条件:车辆脱离了机械控制;跑车防护设施失效;人员处于危险区域。导致车辆脱离控制非常关键的不安全动作包括:发现钢丝绳磨损严重仍未停止提升作业、使用无闭锁装置的连接插销、未将矿车插销插到底、未及时处理钢丝绳断丝超限的隐患。防护设施失效最主要的不安全动作:未处理跑车防护装置失效的隐患、串车提升未加挂保险绳、未安装跑车防护装置。人员处于危险区域导致的跑车伤害事故占事故总数的74.55%,包括2类动作:违章乘车和危险地点候车、行走、作业。72.73%的斜井跑车事故涉及共性不安全动作,其中违章乘车和危险地点候车、行走这2类动作发生的次数占共性不安全动作总次数的80.39%,是共性不安全动作培训的重点。

井下跳汰排矸技术的应用研究

对煤矿企业而言,大量矸石的无效提升、无效运输以及地面洗选造成了资源的极大浪费和对环境的污染,而充填开采又需要大量的充填材料从井上运至井下,直接作为充填材料,因此,成为首选。在对筛分、破碎、洗选、运输、脱水、储存等井下选煤各环节进行充分研究的基础上,成功实现了井下30 mm以上块煤的跳汰排矸,取得了巨大的经济效益和社会效益。

较薄煤层工作面液压支架起运装车平台的设计

开滦(集团)有限责任公司钱家营矿业分公司较薄煤层采煤工作面液压支架回撤时,受空间和巷道的限制,搬运装车方式复杂、费时、费力,存在安全隐患。为了解决较薄煤层工作面回撤时液压支架无法装车的难题,在对现有工艺装备分析的基础上,结合实际情况,设计了适用于较薄煤层工作面普通液压支架和高端液压支架回撤时的快速起运装车平台,可实现快速就地装车,有效保证支架回撤装车的高效性与安全性,缩短搬家工期,降低成本,提高生产效益。