基于ANSYS的掘锚机防尘圈数值模拟

利用Solidworks建立掘锚机防尘圈的三维模型,通过大型有限元软件ANSYS对模型进行单元网格划分,建立有限元模型,然后对其进行数值模拟,得到防尘圈在掘锚机截割过程中的受力应变云图,为防尘圈优化提供了指导。     

掘锚机后配套连续运输装备的研制

总结了掘锚机后配套设备的功能及要求,综合现有后配套方式的优点,研制成功了JLY800/322型掘锚机后配套连续运输装备。简要介绍了该设备的主要技术参数及结构特点,并分析了其创新点和性能特点。     

掘锚机后配套形式

介绍了国内现有几种掘锚机后配套系统的配套关系、布置方式和操作工艺特点,并从功能、可靠性、安全性、适应性、经济性诸方面对几种系统进行了分析和比较,提出了不同矿井条件下对其选型的建议。     

煤矿顺槽盾架式综掘机方案

指出现有的改善掘进机功能技术方案虽然能提高施工工效,但不是解决顺槽实现快速掘进的根本方法。分析了掘锚平行作业的正确思路用在悬臂式掘进机设备的改造上不能达到预期效果的原因。经过综合分析悬臂式掘进机施作工艺和改装历史并剖析我国引进并使用较好的国外ABM20掘锚机组的机构工作特性后,推演出了一种解决煤矿顺槽快速掘进成巷的盾架式联合掘进机方案。     

CLG300露天采煤机截割功率参数设计

在分析CLG3 0 0露采机截割机理与开采工况的基础上 ,参照并借鉴井下采煤机相关的设计计算公式与经验 ,对露采机的截割功率参数设计进行了探讨。     

连续采煤机切屑图可视化研究

连续采煤机的切屑图反映截齿截割参数和截槽断面形状的相互关系。建立切屑断面形状的数学模型,设计切屑图可视化设计软件,模拟得到不同工况下的切屑图,为连续采煤机截割机构的计算机辅助设计提供依据。     

基于单齿截割试验条件的截割阻力数学模型

根据单齿截割阻力谱隐含着煤岩破碎性信息以及截齿与煤岩作用的机理,辨识出采煤机滚筒破碎煤岩的截割阻力,提出了基于单截齿截割阻力试验谱、截齿截割规律及工作参数来确定滚筒瞬时截割阻力的新方法,建立滚筒截割阻力试验-理论综合模型,给出了截割阻力模型的3种算法。模拟结果表明：截割阻力的特征和量值均有很好的复合度,反映出了煤岩破碎内在的规律。     

连续采煤机截割、牵引参数的确定

通过系统地阐述连续采煤机的截割和牵引参数的意义和它们之间的相互关系,利用类比和试验的手段总结出了截割部主要参数,为连续采煤机截割部、行走部、整机的参数确定提供了完整的思路。     

连续采煤机滚筒切屑图的可视化设计

以截割理论为基础,通过对影响截齿切屑图形状的各项因素的分析,建立了连续采煤机滚筒切屑图的数学模型。基于VB6.0软件,开发了连续采煤机滚筒的计算机辅助设计系统,通过改变不同的参数,得出不同条件下的切屑图,以检验滚筒结构设计的合理性,为提高连续采煤机滚筒的设计效率提供了有效的手段。     

12CM15型连续采煤机截割齿轮箱内部结构缺陷及改造

在连续采煤机大修过程中,发现截割齿轮箱内部齿轮磨损严重,不能重复使用,经过分析发现,截割齿轮箱内部的齿轮轴及固定部分存在设计缺陷,使内部齿轮磨损严重,故对12CM15型连采机截割齿轮箱内部结构缺陷进行分析并提出改造方案。     

通过截齿运动轨迹分析截割头移动速度与转速匹配的方法

通过对截齿运动轨迹相关性的计算模拟,建立了A、B、C 3种截齿运动轨迹类型。对截割头上所有截齿的运动轨迹研究结果表明:通过分析截齿运动轨迹,可以使截割头移动速度与转速达到合理匹配;v-n图可以描述截割头在不同转速条件下合理移动速度的范围;当C型截齿运动轨迹数占截齿总数的百分比PC值较高时,各截齿均处于理想工作状态。     

镐型截齿截割煤岩过程的截割力研究

为探究镐型截齿截割煤岩过程中截割力的变化及其影响因素,以Evans镐型截齿直线截割力模型为基础,提出了镐型截齿旋转截割力模型;利用滚筒采煤机镐型截齿截割煤岩轨迹表达式,推导了镐型截齿截割过程中,截割角及截割厚度变化的表达式;在截割参数范围内,计算出镐型截齿截割角在截割过程中最大变化可达±4°;根据镐型截齿旋转截割力模型,在截割厚度一定的条件下,计算并分析截割力与截割角及半锥角的关系,得出当镐型截齿半锥角为36°时,截割力在截割过程中最大截割厚度前后能够保持平稳变化;将截割角及截割厚度变化计入截割过程中计算截割力,发现影响截割厚度主要因素的牵引速度对截割力影响最大,而角速度与截割半径对截割力的影响依次减小。所得公式与结论可为镐型截齿及采煤机的设计提供理论参考。     

露采机粒度控制初探

从煤层地质条件、露采机截割部结构参数设计与现场实际操作 ３方面对 ＣＬＧ３００露采机如何实现粒度控制进行了初步的探讨，从而提出一些关于露采机设计与操作的措施与经验。     

基于截齿轨迹确定掘进机截割头运动速度研究

为确定纵轴式掘进机截割头移动速度与转速的最佳匹配关系,对不带伸缩机构截割头截齿的运动规律进行分析,提出了相关截齿轨迹、半相关截齿轨迹和不关截齿轨迹3种轨迹形式,并利用SolidWorks的VBA语言开发出截齿轨迹相关性分析软件LCkam。对不带伸缩机构的截割头上所有截齿轨迹的模拟结果表明：通过分析截割头上各截齿的运动轨迹,可以计算并绘制出该种截割头移动速度v与转速的n匹配关系图,利用v-n图能够确定处于不同转速条件下截割头移动速度的合理范围。     

截齿截割煤体变形破坏过程模拟试验

在自制的截割试验台上进行截齿截割煤体的模拟试验，对截割过程三向力进行在线监测，并对截割过程进行高速摄影，测量了截割物的粒度组成，并对能耗进行测试.试验结果表明：相同截深时锥形截齿截割力比扁型截齿截割力大；截齿截入煤体，在扁型截齿凸脊及锥形截齿齿尖与煤体接触处出现裂纹，随截齿截割前行，裂纹迅速扩展，裂纹扩展方向与煤体的层理、节理有关.     

露天采矿机复合切割轨迹对比研究

为了研究露天采矿机的实际切割轨迹,总结了露天采矿机的基本作业方式,分析了切割轨迹的影响因素,综合x、y方向的分速度进行积分得到了顺时针和逆时针2种切割方式的轨迹计算模型,确立了切割轨迹长度L与水平方向速度v、开采深度h、滚筒半径R、转速ω之间的函数关系,并对T1255露天采矿机进行研究,得到了2种切割轨迹的长度、差值与h、R及ω的关系。研究结果表明：顺时针比逆时针切割轨迹长,单位切割次数功耗最大相差达到6.83 kN·m;固定转速时,2种切割轨迹随h增加而增加,变动转速时,顺时针切割轨迹随采深增加先增大后减小,在h=0.5 m时达到最大,逆时针切割轨迹随着采深变化持续增加,在最大采深处达到最大。     

连续采煤机滚筒载荷的模拟研究

以破煤理论为基础,通过对影响截齿载荷的各项因素进行的理论分析,建立了连续采煤机滚筒载荷的数学模型,并利用计算机模拟的方法,对连续采煤机的截割过程进行模拟,得到了滚筒的载荷特征,为连续采煤机的动态设计及优化设计提供了必要的手段。     

采煤机镐形截齿负荷的数学模型建立分析

根据镐形截齿锋利程度的不同、截煤工况及镐形齿截煤时在圆锥头破落轨迹建立2种不同的数学模型,并分析各种模型的特点。从而确立镐形截齿负荷的数学模型合理性,为镐形截齿设计打下基础。     

基于ABAQUS模拟镐形截齿截割脆性煤岩

根据镐形截齿截割煤岩工况,利用ABAQUS软件的动力学显式有限元方法对镐形截齿的动态截割煤岩过程进行了数值模拟。动态模拟分析了镐形截齿在截割煤岩过程中的应力分布、三向力、煤岩应力场及其断裂路径等。模拟结果表明镐形截齿的应力及三向力突变主要与块状煤岩的脆性崩裂有关,截割面的块状煤岩崩裂路径与水平面夹角近似30°,与截割方向垂直平面的煤岩破裂路径呈抛物线形。     

基于数据挖掘的单进水平制约因素分析与管理提升研究

为了优化资源配置,实现减员提效,采用数据挖掘的方法,分析了近5年神东矿区单进水平变化趋势,研究了其与安全管理、生产工艺、设备状况、生产组织、薪酬分配、人员素质等制约因素的关系,提出了提升掘进效率的源头控制、过程管控和结果考核等措施。实践表明,2019年单进水平比2018年提升了22%。连掘平均单进达到1289.3m/月、最高月记录为2208m,掘锚平均单进达到632.6m/月、最高月记录为1101m。在不降低进尺总量的情况下,可减少掘进队伍约5支,年节省人力费用3762万元,节省设备租赁费用3083万元。神东公司的案例为煤炭企业安全高效掘进,降本增效,提升企业竞争力提供了解决途径。