基于测量机器人井架稳定性监测的应用研究

利用徕卡TM30伺服全站仪,采用自由设站三维测量方法解算设站点的三维坐标并采集井架上、下层监测点数据,严密平差后计算出各个监测点坐标及井架上、下层的中心坐标,根据两期监测得到的上、下两层中心坐标分别计算出井架两层中心偏移量和两层之间的高差,从而计算出井架倾斜量与挠度。通过唐口煤矿主井井架的监测数据验证该方法的可行性;实验表明该方法实施过程简单,观测效率及精度优于传统方法。     

套装组合井架的改造设计

通过工程改造实例,论述了采用套装组合井架的方法改造斜撑式钢井架,达到增加提升能力﹑满足过卷距离需要的目的。该方法同更换新钢井架相比,可显著减少停产时间,节省用钢量,社会效益和经济效益明显。     

井架结构力学性能的有限元分析

介绍了有限元法用于结构计算的基本原理,并通过一个工程实例,应用大型通用有限元软件ANSYS对井架结构的力学性能进行了分析,获得了在计算荷载作用下井架的最大应力与位移,并求得了井架结构的失稳荷载,为井架结构的设计提供了有价值的理论依据,为以后的井架设计提供了一种非常有效的计算方法。     

单桅杆在橹式井架吊装中的应用

结合裴沟煤矿深部立井、赵家寨煤矿橹式钢结构井架起立实例,介绍了单桅杆翻转法吊装橹式钢结构井架的方法和吊装中应注意的事项。该方法吊装的优点是：简便、平稳、安全,工序易于掌握,井架找正简洁准确,节省费用和时间。     

煤矿立井井架力学行为有限元分析

基于ANSYS软件,介绍了井架单元类型的选择、有限元分析模型的建立及利用AN-SYS对其进行受力分析的方法。结合某煤矿井架实例,计算出在提升钢丝绳拉断载荷下井架X、Y方向上最大的应力和位移,并得出最大应力值,为煤矿立井井架设计提供了有效依据。     

双桅杆半翻转法吊装井架的技术应用

结合新义煤业有限公司工程实例,介绍了双桅杆半翻转法的施工条件、技术工艺、优缺点及适用条件。阐述了重350 t、高56.9 m的主井井架起立的安装方法,通过建立井架起吊过程中的力学模型对钢丝绳的拉力进行了力学分析与理论计算,确保施工过程中的安全可靠性;合理部署井架吊装的各施工工序,使井架组装与吊装设施平行作业,可有效地控制工程工期,减少高空作业,对同类型井架的吊装及现场施工具有一定的借鉴意义。     

免棱镜全站仪在矿山井架倾斜监测中的应用

上海庙矿业公司利用免棱镜全站仪,根据井架的几何特性,适当选取观测点对井架进行观测。根据观测数据,计算出井架倾斜量,从而监测井架的变形。依据井架的几何特性,在井架顶部和底部平面的钢梁上分别选取8个观测点,根据观测数据,通过AutoCAD软件得出各平面四个顶点的坐标和平面中心坐标。最后根据公式对井架倾斜量进行计算,从而监测井架的变形。     

特大型立井凿井井架基础稳定性控制研究

对于特大型立井,防止井架基础不均匀沉降对施工安全至关重要。以典型工程实例为背景,对位于矸石回填土、注浆加固地基和整体联合加固3种方案下井架基础产生的不均匀沉降进行了模拟和分析。研究表明:井架直接位于回填土上时,产生的最大沉降量为4.5cm,不均匀沉降现象明显;对回填土进行注浆加固后,井架基础的最大沉降量为2.59cm,相比直接位于回填土上,最大沉降量减少了43%;采用整体联合加固后,井架基础的最大沉降量减小到1.8cm,减少了60%,可以有效的控制基础的不均匀沉降。整体联合加固方案在实际工程的应用效果良好。     

半刚性矿山井架结构力学性能研究

为研究半刚性矿山井架结构的力学性能,利用有限元方法计算了井架焊接节点初始转动刚度。采用双向变刚度零长度螺旋弹簧模拟节点的半刚性,建立了半刚性井架的有限元模型。通过钩载加载试验与计算机仿真分析,研究了半刚接节点对矿山井架结构的内力、位移及结构稳定动力特性的影响。该结果为矿山井架结构分析、抗震设计和优化设计提供了一定的理论依据。     

组合法吊装天轮技术

介绍了鲁新矿井副井建设中井架上、下层安装天轮平台,由于受场地条件影响,改变了传统的汽车吊起吊技术,采用滑轮组起吊技术,在井架上安装滑轮组,地面采用双16 t稳车起吊,10 t稳车牵引,使天轮一次性就位,改技术的应用,极大地提高了起吊安全性,节约成本,具有一定的经济效益。     

一种分布式滑坡体深部位移实时监测方法

针对传统的滑坡体深部位移监测中存在人工测量成本高、监测频率低、实时性不高等问题,设计了一种多点分布式深部位移实时监测方法。该方法利用低功耗微处理器、加速度传感器实现测量单元的模块化,并任意组合为测量传感器组,施工时将该传感器组垂直放入滑坡体钻孔中,实时测量滑坡体深部各单元倾斜角参数,进而利用相邻2个单元之间的倾角值计算出滑坡体内部形变值,以及确定出滑动面位置。整个测量方法具有实时性高、无人值守、可任意扩展裁剪等特点,同时能有效降低人工测量成本,实际现场应用进一步证明了该方法的有效性。     

大倾角煤层长壁开采空间应力拱壳形态研究

大倾角煤层特殊的赋存条件,造成在大倾角煤层开采中顶板空间应力场的演化规律、顶板破断垮落后所形成的围岩结构等较缓倾斜煤层开采时异常复杂,导致维持顶板稳定性的难道加大。基于大倾角煤层开采物理相似材料模拟实验和数值仿真结果,分析了在大倾角煤层开采中围岩结构的基本特征和应力拱壳的基本特性,认为非对称空间应力拱壳是开采扰动破坏原岩应力平衡后,上覆岩层在自我组织能力作用下所形成的主应力迹线的空间展布形态,空间应力拱壳沿走向对称,沿倾向非对称,且当工作面推进距离远大于工作面长度时,空间应力拱壳中间区域沿倾向的形态基本保持不变。据此,在考虑冒落矸石非均匀充填效应的基础上,建立了沿倾向和沿走向的三铰拱力学模型,推导给出了沿倾向非对称拱和沿走向对称拱的轴线方程,并通过算例对研究结果进行验证。结果表明,文中给出的轴线方程能较好的描述采场空间应力拱壳的基本形态;当工作面推进距离远大于工作面长度时,空间应力拱壳沿走向两端对称区域的形态基本保持不变;沿走向对称应力拱的拱高和跨长在倾斜方向上呈先增大后减小的趋势;最大垮落高度在倾向方向的中上部区域,该区域走向应力拱的跨长和拱高也最大。     

基于主成分回归分析法的导水裂缝带高度预测

为减小经验公式法在导水裂缝带高度预测方面存在的误差,探索较高预测精度的导水裂缝带预测方法,本文基于山东滕州矿区积累的实测数据,对采深、煤层厚度、工作面倾向长度、岩性参数、顶板厚度及倾角等六个因素进行了综合分析,借助MATLAB数据分析软件,运用主成分分析的方法,结合回归模型检验分析,建立了适用于滕州矿区的顶板导水裂缝带高度预测回归模型,并与经验公式法所得结果进行了对比分析。结果表明:基于山东滕州矿区12个煤矿的实测数据建立的主成分回归模型,对蒋庄煤矿两验证工作面导水裂缝带高度预测结果分别为56.239 1m、49.102 1m,预测相对误差分别为3.00%、2.83%;运用经验公式法对两工作面导水裂缝带高度预测结果均定为60.00m,预测相对误差分别为-9.89%、-25.65%。由此可见,采用主成分回归分析模型方法预测煤层顶板导水裂缝带发育高度具有较高的准确性,该模型可以更好地预测导水裂缝带发育高度,服务煤层顶板水害防治。     

仪高差测距法在采空区塌陷预报中的应用

在山区地形人员不能进入监测区的情况下，提出了仪高差测距监测方法。该方法简便可靠２，已经以地表沉降观测中得到应用。提高仪高差测距法精度的措施是使用高精度测量仪器、精确测量仪器高差，用计算机处理数据和尽可能地加大二测回之间的高差。     

煤矿液压支架形态实时监测技术研究

为了确保液压支架智能化建设,研究了煤矿液压支架形态实时监测技术,根据液压支架概况,分析了液压支架形态监测参数,主要为液压支架顶梁的俯仰角度、液压支架支护高度和液压支架底座的俯仰角度。基于此,设计了液压支架形态监测系统总体结构,主要包括设计形态监测模块、倾角传感器模块和惯性测量单元模块,并研究了这3个模块的硬件部分、软件部分及监控系统的调试。研究为煤矿安全高效的生产提供了技术支撑。     

基于全极化数据的D-InSAR技术在矿区沉陷监测中的应用

利用D-InSAR技术获取地表形变量,已经成为现在研究的热点.但是传统干涉SAR系统,只能反映所有散射体的平均高度,而无法反映某一特定散射中心的实际高度,从而导致对地形高度的估计存在偏差,针对此问题,文中综合运用干涉差分和极化干涉理论,提出将差分和极化干涉相结合来提高进行变形监测的精度.以兖州矿区全极化数据为例,极化干...     

首钢五号高炉热风炉倾斜监测

首钢5#高炉三座热风炉产生倾斜后,采用倾斜及沉降相结合的方法进行了一年监测,按期通报监测数据,使厂方及时掌握倾斜发展情况,确保高炉服役期间的安全。     

基于LoRa技术通信的采煤机姿态感知系统设计

为实现采煤机滚筒智能调高与远程控制记忆截割煤等功能,需获取采煤机精确姿态信息。设计一种基于LoRa技术通信的采煤机姿态感知系统。考虑井下工作条件恶劣、通信干扰因素多等特点,该系统采用抗振倾角传感器精确获取采煤机姿态信息,利用LoRa技术并结合滤波算法来提高系统的通信距离,实现采煤机滚筒智能调高和记忆截割煤的远程控制。通过在黄陵1#煤矿井下进行实际测试,结果表明,该系统在井下恶劣环境中获取的采煤机姿态信息精确,传输距离可达140 m,可以满足工作面远程控制需求。     

定向水力压裂工作面煤体应力监测及其演化规律

为研究水力压裂的机理和评价压裂效果,采用空心包体应变计,对水力压裂前后钻孔附近煤层应力的变化,及水力压裂实施后,随着工作面推进,前方煤层应力的变化进行了监测。通过分析监测数据,得到以下应力演化规律与结论：① 水力压裂前后,在压裂钻孔附近煤层中的主应力增量值、倾角和方位角均会出现突变。突变程度与至压裂孔的距离、水压、裂缝扩展方式及煤层力学性质等多种因素有关;压裂后主应力增量得到恢复,但比压裂前均有所降低,水力压裂可改变煤层的应力状态。②顶板压裂后,再受到工作面采动影响,煤层垂直应力增加,水平应力有降低的趋势,但采动引起的主应力增量变化幅度远小于压裂引起的变化,而且采动对主应力增量的倾角和方位角的影响不大;水力压裂可使顶板来压强度降低,工作面超前支承压力的影响减弱。③ 晋城王台铺煤矿坚硬顶板综采工作面进行水力压裂后,顶板的整体性和强度得到弱化,工作面采动影响减弱,顶板能够紧随工作面推进及时垮落,说明水力压裂效果良好。     

采煤机截割工况实时监测系统及可视化平台的开发

对双滚筒采煤机采高状态、牵引速度、工作面倾角以及运行位置进行实时监测,并将以上信息通过CAN总线传输给操作台旁的井下分站,再通过工业以太网将数据传输到井上的监控室,并可在监控室的可视化平台上模拟显示井下采煤机工作的动态画面及监测数据。这一系统的实施,可使井上人员及时了解工作面实际采煤情况,便于采煤工艺的落实和管理,提高工作效率和管理水平。