改进遗传算法在螺旋钻采煤机增效优化设计中的应用

为提高螺旋钻采煤机综合性能,实现轻量化,以螺旋钻杆为研究对象,以钻杆内径、叶片螺旋升角、叶片高度、叶片厚度、叶片螺距及电机转速为优化变量,通过改进的遗传算法对螺旋钻采煤机的输送功率、二次破碎率、输煤量及钻杆质量进行多目标优化设计。结果表明:螺旋钻采煤机输送功率下降了2. 26%,二次破碎率降低了43. 49%,输煤量增加了12. 96%,螺旋钻杆质量减轻了4. 3%,钻杆等效应力降低11. 9%,实现了螺旋钻采煤机增效、轻质量的多目标优化设计。     

水平螺旋钻进钻杆动力与结构参数优化设计

根据螺旋输送理论对螺旋钻杆的输煤生产率进行研究,确定影响螺旋钻杆排粉的6项参数,利用6项参数的约束条件及螺旋钻杆输煤生产率的目标函数进行数学建模,并利用微粒群和LabView软件对6项参数进行优化,以保证螺旋钻杆的排粉量达到最优值.     

基于MATLAB和EDEM的螺旋钻杆优化设计

为研究松软煤层螺旋钻杆对输煤效率的影响规律,以螺旋钻杆近水平钻孔应用为例,通过分析螺旋排渣机理,确定了影响排粉效率的4个参数,利用MATLAB优化工具箱对螺旋钻杆参数进行优化。在此基础上,采用EDEM软件对输煤过程进行了仿真分析。针对煤粒沿钻具轴向移动速度和质量流率2个指标对钻杆排粉效率进行了评价。     

基于MOFWA算法的采煤机螺旋钻杆参数的多目标优化设计

为了提升钻式采煤机的采煤效率,选取了以螺旋钻杆的内径、螺旋外径升角、螺旋内径升角及螺距为变量,并依据实际生产需要,选取以螺旋钻杆的能耗最低和最大输煤生产率为优化目标,并将多目标烟花算法(MOFWA)应用到螺旋钻杆参数优化过程中。实验结果表明,在保证采煤机各项参数要求的基础上,钻式采煤机的输煤生产率提高了30.83%,能耗则降低了4.89%。总体上提高了采煤机的采煤效率,可为钻式采煤机螺旋钻杆的参数设计提供依据。     

63ZGLL73型宽叶片螺旋钻杆研制

介绍了宽叶片螺旋钻杆的结构特点及工作原理,确定了其结构组成和具体参数;分析了宽叶片螺旋钻杆工艺流程、焊接工艺和热处理工艺;通过工业性试验,验证宽叶片螺旋钻杆整体性能。     

双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片成型工艺

为保证双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片与钻杆外圆的贴合度及螺旋叶片螺距尺寸的准确性,通过确定叶片最优下料方法,研究螺旋叶片端头弯曲方法,设计叶片端头弯曲工装;研究螺旋叶片成型机理,控制两螺旋叶片螺距尺寸及螺旋叶片的贴合度,研制出绕螺旋叶片工装及叶片端头定位工装,形成了一整套双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片加工工艺方法。     

ZYR-1200煤矿用全液压钻机螺旋钻杆的参数设计

以ZYR-1200煤矿用全液压钻机用螺旋钻杆为研究对象,重点介绍了螺旋钻杆2个重要参数—螺旋叶片的螺旋升角和螺距的设计过程。简要地说明了螺旋钻杆在ZYR-1200钻机上的试验情况,验证了螺旋钻杆参数设计的正确性。     

ZYW-1200R型钻机螺旋钻杆的参数设计

以ZYW-1200R型钻机的螺旋钻杆为研究对象,重点介绍了螺旋钻杆的接头、叶片螺旋升角及螺距的设计过程;简要地说明了该螺旋钻杆在松藻矿务局的试验情况,验证了螺旋钻杆参数设计的正确性。     

宽叶片螺旋钻杆断裂原因分析与改进方法

针对松软煤层钻孔施工难的问题,设计了一种宽叶片螺旋钻杆。该钻杆在使用过程中多次出现钻杆钢管沿螺旋叶片焊缝断裂的质量问题。通过对断裂钻杆焊缝区及焊接工艺的分析,找到了钻杆断裂的根本原因,并提出了相应的改进措施,加强了钻杆焊接过程与终检工序的质量控制,提高了钻杆的焊接效率与焊接质量,为焊接式螺旋钻杆提供了一种可供借鉴的工艺方法。     

双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片焊接工艺技术研究

采用手工焊接双头宽叶片螺旋钻杆螺旋叶片,焊缝成形差、焊接质量缺陷较多、工人劳动强度较大、生产率较低,通过立项研究,使用自动焊接专机焊接螺旋叶片,焊接效率提升3倍以上,产品质量得以提高。按照新工艺加工的双头宽叶片螺旋钻杆使用寿命较长,客户满意度较高,产品质量稳定,提高了市场占有率。     

螺旋钻采煤机螺旋钻杆结构的设计分析

螺旋钻采煤机作为煤矿生产中的关键设备,在薄煤层或极薄煤层的开采中有着广阔的应用前景。螺旋叶片作为螺旋钻采煤机工作的主要部件,首先对煤块在钻式采煤机螺旋叶片的运动规律进行分析,并对螺旋叶片进行了强度校核,最后建立对螺旋钻采煤机钻杆轴联接套套筒的数学优化模型,对螺旋钻采煤机钻杆轴联接套进行优化设计。     

宽叶螺旋钻中风压钻进技术在晋城某矿的应用

针对晋城某矿井下沿煤层瓦斯抽采钻孔在施工过程中遇到煤层含水量较大时，孔内返风不畅，排粉效果差，影响钻孔孔深和成孔率等问题，采用宽叶片螺旋钻杆中风压钻进工艺及试验。现场试验证明该工艺在含水量较大的煤层沿煤层瓦斯抽采(放)孔钻进施工中较为理想，值得推广。     

三棱钻杆在中软煤层顺层瓦斯抽排钻孔的应用

为了解决传统钻杆在中软煤层或煤与瓦斯突出煤层顺层钻孔时的卡钻、埋钻、排渣效率低、瓦斯突出严重、机械化程度不高等问题,采用了使钻杆形成3个半圆形的间隙,扩大排出煤粉和瓦斯的通道,随着钻杆边的搅动,钻渣被压力风悬浮起来,同时在风量、风速的作用下向孔口传输运移,据此研制了新型三棱钻杆,根据丁集矿的大量试验,对已应用的三棱钻杆的不足之处进行了改进,结果表明,三棱钻杆在中软煤层顺层抽排瓦斯钻孔施工中能够高效成孔。     

煤矿井下反循环取样钻杆中心管设计方法

基于气力输送系统的分类及其原理,分析了煤矿井下反循环定点取样装置的技术特征,指出了井下反循环取样过程属于压送式输送。采用压送式气力输送工程计算的方法,结合煤矿井下实际压风工况,得到了搭配准?95 mm直径钻头的准73 mm宽叶片螺旋钻杆的中心管直径范围为21~32 mm;通过实验室建立仿真取样系统的试验表明:32 mm的中心管在相同给料质量和取样时间内,取样效果更好。     

矿井随钻三维轨迹监测技术研究

煤矿井下钻孔施工中，在缺少控制钻孔轨迹偏移测量技术的情况下，施工钻孔轨迹与钻孔设计轨迹偏差较大，无法满足煤矿瓦斯抽采的设计需求。分析了随钻钻孔三维轨迹测量技术，通过对随钻三维轨迹测量技术的研究，精确控制瓦斯钻孔轨迹，解决瓦斯突出煤层快速掘进及安全高效回采问题。钻孔随钻三维轨迹测量技术是通过对钻机开孔角度的精确测量和对钻孔轨迹的精确测量，使用三维轨迹成图方法显示。大量的数据采集与施工验证表明，该方法成为预抽钻孔煤层保安全、促生产过程中的重要环节，能够避免钻孔设计及施工的盲目性，提高了抽采钻孔的利用率及施工速度。     

ZDY4000LS型煤矿用履带式全液压坑道钻机的研制

一般传统钻机主要由主机、操作台、泵站三大件组成,质量大,搬运不方便。ZDY4000LS型煤矿用履带式全液压坑道钻机是一种新型的钻机,结构布置合理,辅助功能齐全,它能有效地改善中小煤矿钻孔施工效率,提高钻掘产量,降低工人劳动强度。主要介绍了ZDY4000LS型煤矿用履带式全液压坑道钻机的主要技术参数、结构布局特点、液压系统及生产试验情况。试验应用表明,对于巷道较小或者有运输皮带限制的煤矿巷道,该钻机具有推广价值。     

煤矿井下钻孔内涡轮发电机的设计

针对煤矿井下孔内仪器续航能力差且现有的发电技术难以满足煤矿钻探安全性要求等技术问题,设计开发了一套煤矿井下涡轮发电机装置。流动的泥浆进入转子涡轮叶片流道,带动涡轮高速旋转,从而驱动发电机组件的转子旋转,产生交流电能;将交流电能转化为直流电后对充电电池组进行充电,电池组经过本安保护后提供电能给负载使用。经过搭建试验平台,对样机转速和水流驱动性能进行了测试,试验数据证明样机符合设计目标,能够满足煤矿井下钻孔内探测仪器的使用要求。     

插接式螺旋钻杆的摩擦焊接工艺

随着螺旋钻进技术的发展,插接式螺旋钻杆已被广泛地应用于松软煤层的钻孔施工中。本文介绍了插接式螺旋钻杆的结构特点,通过在加工中应用相位摩擦焊接技术,从而保证了钻杆连接处螺旋叶片流线的连续性,提高了钻杆的钻进效率。     

许疃矿72煤工作面破碎顶板超前预注浆加固控制技术研究

 本文以淮北矿区许疃煤矿71、72煤层为工程实例，根据其分叉合并、层间距变化大、采空区下顶板破碎等特点，采用实验室力学实验、现场实测、理论分析等方法，对71煤层开采后底板的破坏深度、工作面破碎顶板的有效控制方式进行了研究；设计了破碎顶板的注浆参数，并采用“更换钻头”与“跟管钻进”埋设注浆套管的新方法，解决了破碎顶板钻孔、埋设注浆套管难的问题。通过未注浆工作面于注浆工作面的矿压显现与巷道表面位移对比，总结了顶板控制效果，得到72煤破碎顶板的有效控制技术，为淮北矿区72煤破碎顶板控制提供了理论依据。