矿用井下气动单轨吊制动系统设计与应用研究

井下气动单轨吊设备是吊挂在巷道顶板轨道上的一种关键辅助运输设备,为提高其安全输送性能,分析了井下气动单轨吊结构及运行原理,对单轨吊制动系统进行设计,并对制动动作的关键机构进行模拟应用研究。测试结果可以看出,单轨吊制动平稳,行走、制动动作稳定可靠,满足设计要求。

矿井中单轨吊辅助运输系统驱动单元配置与实践研究

单轨吊作为矿井中人员、材料、设备的辅助运输设备,其具有安全可靠、爬坡能力强、不跑车掉道、不受底板影响等优势,使得单轨吊在煤矿辅助运输系统中有着较为广阔的应用前景。但我国对于单轨吊的研究时间较短,并且未根据矿井实际地质条件和巷道条件进行具体设计选择,难以保障单轨吊设计的应用价值。据此,以某煤矿为研究案例,结合煤矿地质和巷道条件,合理实施巷道断面锚固、单轨吊选择及吊箱以及单轨吊作业流程优化设计。通过SolidWorks+ANSYS联合仿真方式,确认优化后机架、夹紧装置等单轨吊辅助运输系统驱动单元关键结构件的受力情况,进而快速分析优化设计可行性。另外,将优化配置应用工程实践,确认单轨吊辅助运输系统驱动单元配置设计具有较强的社会效益和经济效益。

单轨吊集散式运行、立体化换装模式的探析

协庄煤矿-550 m水平3-3采区和4-2采区共布置三个掘进工作面和一个回采工作面,辅助运输方式为大巷轨道机车加采区单轨吊机车运输,采区之间通过地轨相连,且单轨吊线路未实现网络化运输;单轨吊机车和地轨运输之间,需多次转载、换装后方可将物料运送到采掘工作面,运行效率较低,地轨机车和单轨吊机车交叉运行,占用的辅助运输人员较多,存在诸多安全隐患。为提高辅助运输效率,协庄煤矿通过敷设单轨吊重轨代替地轨运输,将采区之间的单轨吊线路进行了联网,实施“大功率单轨吊+小功率单轨吊”集散式运行、立体化换装模式,实现大巷至采区单轨吊机车之间的快速接驳和连续运输,减少了辅助运输环节和人员占用,提高了运输效率,解决了掘进工作面最后100 m的机械运料难题。

山西某矿防爆柴油机单轨吊运输方案设计

为了提高某矿安全管理水平和运输效率,带来良好的经济和社会效益,改善山西某矿传统运输模式带来的运输效率低下、安全隐患多、运输事故多发等问题,采用理论分析和现场调研的方式,对辅助运输系统进行了设计。通过实践表明,新的运输系统可降低煤矿企业的生产成本,大大减少辅助运输安全事故的发生,对提升煤矿安全生产管理水平有积极的影响。

郭屯煤矿辅助运输系统优化设计

郭屯煤矿地质条件复杂,建井周期较长,具有复杂的辅助运输系统。为了优化郭屯矿辅助运输系统,采用单轨吊运输系统与井下智能监控设备相结合的方法,对郭屯矿辅助运输系统进行优化。结果表明,优化后的辅助运输系统实现了单轨吊采区网络化“无地轨运输”,提高了运输效率;通过单轨吊机车全过程点到点无人化驾驶、遥控驾驶、运输车辆精准定位、整车控制系统、电控系统、监控保护系统、智能物流化管理系统,实现智能车辆精准定位、车辆智能调度、车辆信息管理、地面调度视频监视等功能,提高了运输效率、减小劳动强度,取得了减员、提效、保安的效果,为类似矿井提供参考依据。

单轨吊运人车减振承载梁结构设计与力学分析

运人车是单轨吊机车实现煤矿巷道运人作业的关键装置。减振承载梁作为运人车厢与机车用承载小车的中间联接装置,其承载性、稳定性和安全性直接决定了机车运载质量。针对现有运人车用承载梁存在的减振性和稳定性不足、作业人员乘坐舒适性差等问题,设计了一种兼顾承载和减振功能的承载梁结构,同时开展减振承载梁的力学性能分析。模拟结果表明:典型工况下,新设计减振承载梁的整体应力水平较低,位移变形主要发生在弹簧上,强度和刚度的安全裕度较大,为后期结构优化和性能提升提供了理论支撑。

13902综采工作面单轨吊运输技术应用研究

针对张双楼煤矿13902工作面巷道起伏大,底板隆起程度高,巷道曲折,运输距离远的情况。从设备操作、运输工艺应用效果3方面对单轨吊辅助运输系统的应用展开研究。结果表明,采用单轨吊运输后,各巷道可形成整套单轨吊网络系统,能够完成运输量较大的运输任务,实现了减人提效和无轨运输,减少了支架运输事故,节省了运输资源,降低了安全风险,为其他矿井应用单轨吊运输系统提供了借鉴和参考。

矿用单轨吊系统的设计及运输能力验证

为进一步提升工作面液压支架、物料以及人员的运输效率和安全性,在对102采区现场工作条件综合研判的基础上,提出了以柴油机单轨吊和气动单轨吊为组合网络化运输系统,并设计的合理的运输线路。结合现场不同工况的坡度、距离以及设备的牵引力指标对其运输能力进行了核算,核算结果证明所设计的单轨道运输系统可满足实际所需的生产条件。

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。

单轨吊运行工况分析及改进措施

对单轨吊在煤矿辅助运输应用中的工况及存在的问题进行了分析,并综合运用了机械自锁原理和电气控制原理,提出了与这些问题相关的改进措施。这些措施的应用可改善单轨吊的使用性能、提高使用的安全性和可靠性,增强了单轨吊的节能、低耗经济运行的效果。

电动单轨吊车在工作面巷道中的应用

对DDD8 J型电动单轨吊车在工作面巷道中的安装及应用情况进行了分析研究,并对使用过程中的创新点和社会经济效益进行了简要阐述和分析。实际应用表明:该机体积小,质量小,能够充分利用巷道空间,安装操作简单,维修方便,提高了运输效率,降低了劳动强度,极大地减少了运输事故。

绳牵引单轨吊运人车结构分析及优化

以绳牵引单轨吊运人车为研究对象,建立了运人车简化模型,通过有限元软件分析了运人车框架各主体结构的应力和应变情况,并对其结构进行了优化。结果表明:优化前运人车整体变形较小,框架立柱、横梁、耳座等5处连接部位出现应力和应变集中现象,其余部位满足设计要求;优化后的运人车5处危险部位的变形、应变和应变均有所减小,最大应力减小为224.4MPa,满足设计要求。分析结果为绳牵引单轨吊运人车的设计提供了重要依据和参考。

钢丝绳牵引单轨吊的研发与应用

针对祁南煤矿采煤工作面巷道运输距离长、巷道起伏大、底板破碎及工人井下徒步行走、体力消耗大的现状,进行了钢丝绳牵引单轨吊的研发工作。文章详细介绍了钢丝绳牵引单轨吊系统的组成及结构,该设备沿吊挂在巷道顶板上的轨道运行,采取专用穿绳系统、托压绳轮组及液压制动系统,成功解决了煤矿采掘工作面材料、设备及人员一体化运输问题。

高效辅助运输装备在煤巷掘进面的应用

三软不稳定煤层掘进面地质变化大、支护材料规格及重量不断增大,原有的辅助运输方式已制约快速掘进。在煤巷掘进面有轨区段采用无极绳连续牵引绞车运输,达到一部绞车不换绳钩的连续直达运输,在里段无轨区段采用电动单轨吊实现从料场到掘进面的机械运输,实现辅助运输安全高效,极大地减轻了职工的劳动强度。

滑线式高速单轨吊机车的研发与应用前景

基于目前煤矿及隧道工程使用的防爆柴油机单轨吊、防爆蓄电池单轨吊、锂电池单轨吊等传统单轨吊机车存在的运输能力不足,效率较低、安全隐患风险多等问题,采用对比分析的思路,并结合矿山及隧道工程实际需求,研发了滑线式高速单轨吊机车。研究内容如下:(1)在遵守国家设计规程、规范和安全运输规程的前提下,改变机车的动力来源,沿轨道方向架设供电滑轨,采用滑线式供电,输入550 V直流电或380 V交流电;(2)驱动方式采用电液驱动技术,增加驱动力,实现低速大转矩启动,简化了驱动部结构,减轻自重以满足运输速度3 m/s、角度25°、载重30 t的需求;(3)分析了滑线式高速单轨吊机车的技术优势,论证了该设备的应用价值;(4)为进一步完善滑线式高速单轨吊机车,指明了该设备下一步研发方向。实现了以下效果:新型高速单轨吊机车实现了高速运输及污染零排放;装载的重型液压起吊装置能够实现大吨位设备的整体自动装卸,大角度爬坡能力,而且维护量较小。研发的滑线式高速单轨吊机车满足了矿山、隧道等工程高效辅助运输的需要,解决了长距离、大角度、大吨位、快速运输的问题,改善高噪音、高尾气的恶劣工作环境,有效减小人员劳动强度,是未来矿山及隧道工程高效辅助运输的发展趋势。

立井开采特大型矿井无轨胶轮车与单轨吊接力高效运输模式的研究与应用

研究了解决立井开采特大型矿井无轨胶轮车与单轨吊机车接力高效运输的新模式,并详细介绍了应用该高效运输模式在地面辅助运输、副立井物料设备下井方式、井底车场如何与无轨胶轮车换装、大巷和采区上下山以及回采工作面运输方式、采区掘进巷道及其它非全负压通风巷道运输方式等方面的应用。

单轨吊运输系统设计实践与问题探讨

兖矿集团东滩煤矿3302综放工作面安装期间取消地轨,采用重型柴油单轨吊机车运输,确保了安装期间辅助运输安全,提高了安装施工效率。

寺河矿6302工作面单轨吊辅助运输系统应用研究

晋煤集团寺河矿采掘范围不断扩大,辅助运输距离越来越长,遇到了胶轮车运输效率瓶颈问题。针对这一情况,该矿对现有的辅助运输方式进行改进,在无轨胶轮车运输系统的基础上,采用单轨吊作为辅助运输方式的一种补充来完成运输任务。

基于确定性规则的混合动力型高速单轨吊控制策略

单轨吊作为煤矿井下辅助运输系统的重要设备形式之一,其运行速度普遍较低(满载<2 m/s),且传统防爆柴油机或防爆蓄电池单一动力形式均难以满足单轨吊动力性能与环保需求。为提高单轨吊驱动性能并实现绿色矿山目标,在传统单轨吊结构基础上提出了一种新型分布式混合动力驱动系统,基于确定性规则建立其控制策略并进行建模和仿真试验。首先,结合单轨吊结构的多段性,在不同驱动端设置不同动力源,采用分布式架构作为高速单轨吊混合动力架构形式,并制定该架构下不同的工作模式,确定不同模式下的能量流向;其次,为了提高单轨吊动力性能以及改善防爆柴油机工作区间,根据常规工况制定工作模式切换逻辑策略与转矩分配策略,在此基础上设计了基于逻辑门限值的确定性规则控制策略并利用Matlab搭建整体切换逻辑仿真策略;然后,根据高速单轨吊的实际行驶情况,建立小坡度重载、小坡度轻载、大坡度轻载3种整机循环工况;最后,将控制策略导入AMESim仿真软件,对所搭建的高速单轨吊整机物理模型进行联合仿真。仿真结果表明,基于确定性规则的控制策略能够使防爆柴油机和防爆电动机的工作点均处于高效区间,并使单轨吊整机具有较好的速度跟随性;在小坡度重载工况下,电池组荷电状态(SOC)值消耗量仅为17.6%,满载最大运行速度达到了3.01 m/s,CO、HC、NO^(x)尾气排放量相比传统单轨吊分别降低了67.3%、36.4%、49.4%和13.1%;在大坡度轻载工况下,电池组SOC值消耗量仅为13.1%,满载最大运行速度达到了2.29 m/s,CO、HC、NO^(x)尾气排放量相比传统单轨吊分别降低了70.2%、58.1%、41.7%。研究结果对于提高煤矿井下单轨吊运输效率、降低尾气排放具有理论意义和实用价值。

单轨吊车选型设计及适用性分析

随着新型科技的逐步发展,煤矿综合机械化水平不断提高,井下辅助运输设备对煤矿生产效率的影响越来越重要。单轨吊车辅助运输方式以其操作人员少,转载环节少,工作效率高,安全隐患低等优点,逐步成为井下辅助运输的重要方式。合理的选型设计,安全的吊挂方式,为煤矿井下单轨吊车辅助运输的稳定运行提供了保障。