缓倾斜厚煤层综放开采顶煤采出率数值模拟

建立了缓倾斜厚煤层综采长壁放顶煤二维颗粒流模型(PFC2d,Particle Flow Code-2d),根据实际生产情况,设计了16个正交实验.通过对试验数据进行回归分析,得出了顶煤厚度、顶煤垮落角、放煤步距、支架尾梁摆角与顶煤采出率的关系;运用方差分析法,将4个因素对顶煤采出率影响的显著性进行了研究,得出了顶煤垮落角对顶煤采出率影响特别显著,顶煤厚度、支架尾梁摆角对顶煤回收率影响比较显著,放煤步距对顶煤采出率的影响显著性较小的结论.     

谈支架降落时的窜液

<正> 液压支架在降落时经常发生窜液,使某些千斤顶活塞杆出现自动伸出的现象。例如带有调架千斤顶的支架,当降架时,没有扳动调架操纵阀,调架千斤顶活塞杆会向外自动伸出。在验收中,有些用户对此提出疑问或认为是支架有质量问题,其实这是一种正常现象。下面以一种最常见的支撑掩护式支架为例,来解释说明这种现象。图1是这种支架的液压原理图,从图中     

大倾角工作面支架稳定性控制技术

针对大倾角工作面支架稳定性差,易发生支架下滑、倾倒和咬架现象,通过对单支架和多支架的稳定性在不同工作状态下的力学分析,得出了支架失稳的力学机理,指出支架的失稳主要发生在降架、移架过程中,只要采取合理的支架管理措施即可保证支架的稳定性。通过采用合理的移架顺序、移架前确保相邻支架稳定、增大支架侧护板宽度、充分利用支架本身的侧护千斤顶和底调千斤顶调整支架等综合性技术措施保证了大倾角工作面支架的稳定。     

大倾角工作面支架稳定性控制技术北大核心

针对大倾角工作面支架稳定性差,易发生支架下滑、倾倒和咬架现象,通过对单支架和多支架的稳定性在不同工作状态下的力学分析,得出了支架失稳的力学机理,指出支架的失稳主要发生在降架、移架过程中,只要采取合理的支架管理措施即可保证支架的稳定性。通过采用合理的移架顺序、移架前确保相邻支架稳定、增大支架侧护板宽度、充分利用支架本身的侧护千斤顶和底调千斤顶调整支架等综合性技术措施保证了大倾角工作面支架的稳定。     

液压支架掩护梁结构优化

近年来低位放顶煤液压支架尾梁千斤顶逐渐采用倒装结构,尾梁千斤顶活塞杆联接在掩护梁上。以ZF7800/18/35型液压支架掩护梁联接倒装尾梁千斤顶结构为切入点,分析掩护梁损坏的内在原因,经过ANSYS软件分析及理论计算,提出掩护梁结构改进的方向。通过对改进前后掩护梁结构的对比,找到掩护梁结构改进措施。改进后的掩护梁结构使用更可靠,更安全。     

液压支架移架自降问题的分析与改进

针对综采液压支架移架过程的自降现象,在分析抬底-推移机构原理基础上,建立了抬底-推移机构移架过程的力学模型,给出了抬底-推移机构出现自降式移架的主要原因,建立AMESim仿真模型进行了验证,提出了增加单向锁和联动的改进方案。研究结果表明：推移千斤顶的移架压力小于抬底千斤顶的抬起压力是造成自降式移架的主要原因,对抬底千斤顶采用液控单向锁及收抬底与升柱联动的抬底回路能有效地解决移架过程的自降问题,为抬底-移架系统设计及煤矿安全生产提供了一定的技术参考。     

液压支架综合技术改造实践

针对肖家洼煤矿综放工作面配套的ZF15000/23/38型放顶煤液压支架存在制约生产、存在安全隐患的设计和安装技术缺陷进行技术改造,先后完成收后溜千斤顶安装技术改造、排头支架邻架操作技术改造、排头支架可放煤尾梁改造、基本架脚踏板防滑改造、过渡支架四连杆延长改造、超前液压支架调架千斤顶技术改造。液压支架现场适用性改造可增加产量108.96万t/a,产生效益2.14亿元/a,同时提高现场安全性,减少机械事故的发生,实现安全高效开采。     

无尾梁液压支架的研究

分析了国内几种常用液压支架的特点,研究设计了一种新型液压支架架型—无尾梁液压支架,阐述了无尾梁液压支架的结构特点,指明了无尾梁液压支架的应用前景。     

四连杆机构对超前支架受力影响规律分析

为得出四连杆机构对超前支架受力影响规律,对巷道超前支架采用四连杆机构理论分析其受力影响,得出:增加下连杆下铰点到底座底面的距离,会使瞬心点向下,导致附加力增大,不利于支架受力。增加斜梁上铰点到顶梁顶面的距离,瞬心点不变,附加力减小,有利于支架受力。还得出了四连杆机构与巷道超前支架立柱位置及工作阻力大小对支架附加力影响规律;改变上连杆的角度和长度来改变上、下连杆在斜梁上的铰点距与斜梁长度比值对支架附加力影响规律;改变下连杆的角度和长度来改变上、下连杆在斜梁上的铰点距与斜梁长度比值对支架附加力影响规律。研究结果为巷道超前支架设计提供参考。     

放顶煤端头液压支架力学模型及底座破断原因分析

放顶煤端头支架一般由前架、中架和后架铰接而成,支架的受力状态复杂,加上底座狭长,容易损坏。为了研究底座损坏的原因,首先建立了放顶煤端头液压支架力学模型,找到后架底座合力及作用点。通过分析,得出支架所受水平力的大小影响后架底座合力作用点的位置和支架的稳定性。研究表明,为了维持平衡,后架底座和中架底座的铰点力是导致底座损坏的原因。该研究为该型端头支架底座的优化设计奠定了基础。     

单颗粒煤岩冲击放顶煤液压支架尾梁动态响应分析

综合机械化放顶煤开采过程中煤岩垮落产生的冲击载荷会导致放顶煤液压支架的运动状态发生变化,严重时会导致综放设备的冲击破坏。为研究放顶煤液压支架尾梁受到煤岩冲击后的动态响应及受力情况,利用机械系统动力学分析软件Adams建立放煤机构的刚柔耦合模型,通过固液弹簧耦合理论计算出尾梁平衡千斤顶的刚度并用弹簧阻尼系统进行等效替换。采用"煤岩直冲"的方式对尾梁进行加载,并引入Hertz接触理论确定接触参数。基于此模型,模拟煤岩颗粒冲击承载区不同位置以及在不同放煤角条件下冲击尾梁的动态过程,最后通过与刚体冲击方式下的仿真结果对比,验证了所用方法的可靠性。结果表明,煤岩冲击承载区不同位置时,尾梁的动态响应量及碰撞接触力有差异,冲击位置位于尾梁-弹簧连接处附近区域时,碰撞接触力较小,而尾梁的最大速度、加速度、振幅较大,在所有动态响应量中,最大振幅的变化规律最明显,随着冲击点位置远离尾梁-掩护梁铰接处附近区域,最大振幅稳定上升;当放煤角逐步增大时,尾梁的动态响应量及接触力均减小,尾梁的振动特性变弱,当放煤角较小时,煤岩冲击尾梁后会产生数值巨大的碰撞接触力。可选取尾梁的振幅响应作为反馈量对尾梁进行动态监测,同时应针对碰撞接触力较大的情况在放煤机构的设计制造中对其进行强度校核及结构优化,避免尾梁及其连接处冲击破坏情况的出现。     

结构参数和外载荷形式对放顶煤液压支架的综合影响分析

为研究放顶煤液压支架在工作过程中的影响因素,从支架的结构参数、外载荷形式、尾梁受冲击载荷三方面对放顶煤液压支架进行分析。分别对 4 组结构参数不同的放顶煤液压支架进行建模,采用线性弹簧阻尼器等效替代前后立柱,并在 ADAMS 中对顶梁分别施加 5 种不同形式外载荷进行受力分析,确定了受力最优的液压支架。在此基础上,当顶梁承受偏心载荷、前端扭转载荷、横向中间载荷时,对受力最优的液压支架进行尾梁不同位置承受冲击载荷时的受力仿真分析。结果表明,放顶煤液压支架的受力状况受四连杆结构参数和立柱倾角的共同影响,冲击载荷作用在尾梁时,液压支架力变化情况同时取决于顶梁承受外载荷形式和冲击点位置。     

基于粒子群算法的电液控制液压支架自适应调节方法

为了缩短电液控制液压支架"降架-移架-升架"动作的时间,首先分析了液压支架的工作原理,以及其传统工作过程中存在的不足,以ZY17300/32/70型两柱掩护液压支架为例,对其进行运动姿态分析。设计一种基于粒子群算法的电液控制液压支架最优过渡姿态求解算法,以降架和升架总时间为目标函数,求解最短时间的最优过渡姿态,进而求得立柱和平衡缸千斤顶的动作顺序和伸缩量。实验仿真结果表明,通过该方法得到的"降架-移架-升架"动作耗时相对于传统方法,缩短了动作时间,提升了工作效率。     

安山煤矿液压支架陷底问题与解决方案

安山煤矿133101工作面在开采过程中遇到底板泡水软化导致液压支架陷底,出现移架困难,严重影响正常生产。通过分析液压支架陷底原因,制定了将抬底千斤顶改装在支架底座过桥前端及增加千斤顶缸径与行程的解决方案。经过对方案进行尺寸校核,提出后续使用过程中需注意的问题,以解决液压支架遇到陷底情况时移架困难的问题。     

新型抬移支架研制成功

我国目前使用的简易支架 ,经常发生倒架 ,架间连接件损坏严重 ;架间结构和液压系统还不够完善 ,移架操作需要 2 ～ 3人 ,速度亦较慢。为此 ,兖州矿业 (集团 )公司常州科学技术开发研究所研制出了一种新型的简易支架ＴＪＴ型抬移式支架。这种新型的简易支架具有以下特点 :用抬架梁将各支架连接起来 ,既能防倒防滑 ,又能适应支架升降和顶底板高低不平的恶劣工况 ;可伸缩尾梁和支撑千斤顶结构 ,使支架能适应采高变化和放顶煤生产工艺的需要 ;扶柱装置能保证立柱与顶底板之间的垂直关系 ,支架受力比较好 ,而且移架时无需人工扶柱 ,减轻了劳动强…     

液压支架四连杆机构设计作图法的分析

<正> 四连杆机构的设计是支架架体设计的核心,四连杆设计的好坏,决定了顶梁运动轨迹。决定了连杆和掩护梁的受力,也决定了支架轮廓尺寸的变化和大小。一.四连杆机构设计的几个要点1·四连杆下铰点不宜太低,太低安装销子困难,建议铰点E至少高出地面250毫米以上,但是下铰点太高底座笨重。2·四连杆的上铰点可以在掩护梁内,也可以移到梁外,上铰点在梁内易削弱主     

落煤角与接触角对煤岩与尾梁动态响应的影响分析

综采放顶煤过程中大量的煤岩垮落会对放顶煤液压支架带来巨大冲击,甚至会导致设备损坏.为研究不同落煤方式下液压支架尾梁受冲击后的受力以及响应特性,在ADAMS中建立了放顶煤液压支架的刚柔耦合模型,利用弹簧阻尼系统等效替换平衡千斤顶,采用Hertz接触理论确定了接触参数.基于该模型,对煤岩颗粒以不同落煤角度和不同接触角度冲击尾梁不同位置的工况进行了模拟.结果表明,煤岩颗粒冲击尾梁时不同冲击角度、不同下落角度以及不同落点均会对其冲击响应特性产生显著影响.本研究强调了在进行放顶煤开采相关研究时考虑煤岩颗粒冲击尾梁不同工况的重要性,也进一步为冲击载荷作用下液压支架的整架分析提供了研究基础.     

二柱掩护式液压支架受力分析及优化

通过对二柱掩护式液压支架工作原理进行分析,建立了运动学和力学数学模型,得到支架在降架过程中的运动和力学特性;结合支架数学模型,对四连杆机构和平衡千斤顶安装定位进行优化,从而提高了支架的支护效率并改善了支架对顶板的适应性,对液压支架设计工作有一定的参考价值。     

不同顶板压力作用下特大采高液压支架受力分析

为研究液压支架在不同支护高度和不同顶板压力下力传递特性,利用动力学仿真软件Adams建立液压支架仿真模型,其立柱和平衡千斤顶采用弹簧阻尼系统等效代替。通过对不同支护高度的液压支架分别施加不同大小载荷,分析了不同支护高度和不同顶板压力对液压支架各铰接点、立柱和平衡千斤顶受力的影响。     

用插装阀实现液压支架的差动推溜

液压支架是煤矿综采工作面中,同采煤机和刮板输送机相配套的支护设备。在采煤机采过一刀后,它利用安装在其底座上的推移千斤顶将刮板输送机连同采煤机一起向前推移一个步距(以支架为支点),然后,再拉动支架跟进(以刮板输送机为支点)。因为移架阻力远大于推溜阻力,所以在直接安装式(将推移千斤顶的两端直接同液压支架底座和刮板输送机槽帮相连)推移千斤顶中,常采用差动控制油路,以实现移架力大于推溜力。