采煤机作业运动参数对截割阻力的影响研究

针对采煤机受到的截割阻力较大,影响煤矿的开采效率及采煤机工作的稳定性的问题,采用试验分析的方式研究滚筒转速及牵引速度对截割阻力的影响,为采煤机进行含煤岩界面的煤层开采提供理论指导,从而选取优化的作业参数,提高开采效率.     

采煤机滚筒截割动力学研究

为了解决采煤机滚筒截割效率低的问题,利用数值模拟软件对不同截割模式下截线距、切削厚度对截割效果的影响进行了一定的分析,发现在同一切削厚度下,剪切断裂所占的比例随着截线距的增大而增大,同一截线距下剪切断裂所占的比例随着切削厚度的增大而增大.同时随着截线距的增大,截割阻力呈现增大的趋势,为采煤机滚筒的设计提供一定的参考.     

复杂煤层采煤机螺旋滚筒多参数优化研究

为了有效提高复杂煤层条件下采煤机螺旋滚筒的截割性能,利用离散元仿真软件EDEM建立含夹矸煤岩与螺旋滚筒耦合模型,模拟采煤机截割含夹矸煤岩过程,得到多种工况下采煤机螺旋滚筒的截割性能指标。基于单因素分析法,分析采煤机牵引速度、滚筒转速、叶片螺旋升角、截深等对截割性能指标的影响。分别编写GA-BP网络与遗传算法程序,对截割性能指标进行优化,对比两种优化算法,得到螺旋滚筒最优参数。相比于优化前的结果,使用GA-BP网络优化后采煤机生产率提高了33.3%,截割面积增大了115.6%,虽然最大截割阻力增加了7 353.4 N,但截割比能耗降低了24.3%,截割性能整体得到提高。研究结果为探究复杂煤层条件下采煤机螺旋滚筒截割性能提供支撑,对提高煤矿企业的生产效益有重要意义。     

基于模糊RBF神经网络的采煤机控制方法的研究

通过对采煤机截割滚筒的负载特性分析,得到了截割驱动电机的电流变化可以表征截割阻力和截割阻力矩、牵引电机转矩可以用来推算出推进阻力的结论,并根据该参数的信号采集得出了截割电机电流服从正态分布且电流均值变化可作为工作模式变化的依据之一的结论.通过基于模糊RBF神经网络,得到采煤机信号参数,以此,对截割滚筒工作模式进行预测分析,从而对采煤机进行实时控制.     

滚筒式采煤机截割过程受力状态的分析研究

针对近年来对采煤机工作可靠性要求越来越高的现状,以某型号采煤机滚筒为研究对象,借助ANSYS有限元仿真分析软件,对采煤机滚筒截割煤岩时受力状态进行分析.分析结果表明,采煤机滚筒截割煤岩稳定时所受三向力中以截割阻力和牵引阻力为主,侧向阻力在零附近波动,力矩状态与之相一致.经试验验证,仿真计算结果与滚筒实际工作过程的受力状态吻合,结果准确,表明本文的仿真分析结论可为采煤机结构优化工作提供技术参考.     

采煤机滚筒截齿截线距仿真分析优化

针对影响采煤机滚筒截割比能耗的截线距参数,以不同截线距下的螺旋滚筒作为分析对象,利用UG三维CAD软件建立了3种不同截线距的截割滚筒模型,通过离散元仿真软件PFC对3组不同截线距的采煤机滚筒截割煤壁的过程进行仿真分析,得到了截齿及滚筒所受截割力、落煤体积,由此计算得出滚筒所受截割扭矩及截割比能耗等。对比3组模型的数据曲线及截割比能耗值,数据显示:在文中设定工况下,当截线距为70 mm时,滚筒所受的力最小,受力均匀,且此时的截割比能耗最小,存在一个特定的值,使得滚筒的性能达到最佳。     

采煤机滚筒截齿截线距仿真分析优化

针对影响采煤机滚筒截割比能耗的截线距参数,以不同截线距下的螺旋滚筒作为分析对象,利用UG三维CAD软件建立3种不同截线距的截割滚筒模型。通过离散元仿真软件PFC对3组不同截线距的采煤机滚筒截割煤壁的过程进行仿真分析,得到截齿及滚筒所受截割力、落煤体积,由此计算得出滚筒所受截割扭矩及截割比能耗等。对比3组模型的数据曲线及截割比能耗值,数据显示在文中设定工况下,70 mm截线距时滚筒所受的力最小,受力均匀,且此时的截割比能耗最小,存在一特定的值,使得滚筒的性能达到最佳。     

采煤机滚筒截割动力学研究

采煤机滚筒截割性能对煤矿开采有着重要的影响,为了对采煤机滚筒进行优化,通过分析截齿与煤壁间的相互关系,研究不同截割角度下截齿的截割状态,同时给出了截割阻力随截割距离的变化规律及截割阻力随截割线速度的变化规律,为采煤机滚筒的优化提供一定的理论指导。     

矿井采煤机截割煤体过程的数值模拟研究

对采煤机截割煤体过程进行了系统地数值模拟研究,建立了煤体以及采煤机与煤体相互作用的本构模型,得到了滚筒转动速率和采煤机牵引速率对滚筒受力特征的影响规律结果,认为在保证开采效率的情况下,可以适当增大滚筒转动速率,同时降低牵引速率。此研究结果可为采煤机截割的稳定性的研究奠定基础。     

基于最优化降尘的采煤机恒功率自适应调节控制系统

采煤机的牵引速度、截割头滚筒转速以及截割深度是影响综采工作面产尘浓度大小的重要工作参数,通过现场试验数据综合分析采煤机在牵引速度、截割头滚筒转速以及截割深度不同工况下产尘量的变化,得到使粉尘浓度达到最低的各项参数的最佳匹配值;在截割深度一定的情况下,采用模糊PID控制方法实现采煤机牵引速度和截割头滚筒转速自适应调节,实现采煤机在不同工况下恒功率作业,提高采煤机的工作效率,延长了截割头的使用寿命,同时保证了截割头产尘浓度的最小化,大大提高了综采工作面的安全性。