液压支架垂向刚度实验测试与理论研究

根据受力形式和变形条件的不同,划分了液压支架刚度类型并给出了相应的刚度定义。结合液压支架工作特性,采用实验测试和理论计算方法着重对液压支架垂向刚度进行了研究,分析支架垂向刚度与立柱轴向刚度的关系。结果表明液压支架增阻时的垂向刚度主要与立柱轴向刚度有关,同时给出了液压支架增阻时垂向刚度及其弹性模量解析公式,理论数值与试验结果基本一致。实践表明,论文结果可以用于指导液压支架设计。     

SL150交-交变频调速系统在BD轧机中的应用

交-交变频调速系统具有高转矩和低转速的优点,曾广泛应用在钢铁行业、采矿行业和轮船驱动上,其结构简单,可靠性高。本文结合日照钢铁H型钢厂BD轧机传动系统改造项目,介绍了交-交变频调速传动系统的组成、SL150变频器结构和控制功能,并简单介绍了SL150系统的安装调试的关键事项,为以后的故障判断和处理提供依据。     

深井厚煤层长工作面支护应力特性及分区协同控制技术

加长工作面长度是智能高效长壁综采发展趋势,工作面长度加长后矿压显现一般会出现明显变化,工作面围岩和液压支架的控制难度加大。采用现场实测和理论计算相结合的方法,针对淮南口孜东煤矿千米深井长工作面开展了长工作面来压频率、来压峰值和来压范围的变化特性研究,研究分析了该矿121304工作面支架受力特性及姿态变化特点,建立了基于弹性独立支座的液压支架群组支护力学模型,发现了深井超长工作面支护应力特性,理论计算与实测具有较好的一致性,在此基础上对140502工作面支护参数及控制技术进行了研究。结果表明:随着工作面长度增加,综采工作面支护应力由单峰值逐步转化为多峰值,并向两端头扩展,工作面不同区域来压具有明显的时序性且强度区别较大等特点。深井围岩劣化(低强度顶板)增大了这种趋势,工作面长度300 m即出现了超长工作面多峰值的特征。工作面支护应力出现"M"型三峰值可作为超长工作面的判据,合理工作面长度应综合煤层赋存条件、工作面参数和装备能力进行确定。根据液压支架在空间和功能的不同属性,结合长工作面不同分区特点,揭示了超长工作面判据和群组分区协同控制原理,提出了一种基于状态误差和代价函数的工作面装备群组协同控制方法,制定了"单架控制→组控制→群控制"三级协同控制策略和实现方法,可有效指导深井厚煤层超长综采工作面装备群实现最优协调控制。     

超大采高综放开采煤壁板裂化片帮机理研究

基于榆神矿区埋深较浅、特厚坚硬煤层开采技术条件,采用现场观测、岩石力学试验和理论分析相结合的方法对特厚坚硬煤层超大采高综放工作面煤壁破坏形式和机理进行研究.现场观测发现煤壁破坏形式以纵向板裂化片帮为主,板裂化片帮破坏特征可分为板状板裂、"洋葱皮状"剥落、弹射型板裂和液压支架护帮板扰动下煤壁板裂化破坏.岩石力学试验表明试样在低围压和卸荷条件下更倾向于发生纵向劈裂破坏.煤壁板裂化片帮是工作面采动高应力卸荷环境下的结构主导型破坏,不同形式的板裂化破坏主要与煤体细观结构和应力环境差异相关.结合煤壁应力环境,从微观和宏观角度对板裂化片帮机理进行分析,采用损伤断裂力学和板结构力学分析并揭示了煤壁板裂化片帮发育过程力学机理,即不连续纵向割理在动、静载荷作用下扩展、贯通而形成板结构,板结构在不同应力环境下发生相应形式的破坏.本研究可丰富板裂化破坏案例及理论,为超大采高工作面煤壁板裂化片帮控制和防治提供理论基础.     

高温富水强矿压环境液压支架研究与设计

正通煤矿工作面特点是高温、富水、强矿压,水质矿化度高,对液压支架腐蚀明显。前期采用ZY12000/29/65型两柱掩护式液压支架和F16000/22/40型四柱支撑掩护式液压支架进行开采,矿压显现强烈,液压支架锈蚀严重,部分支架甚至出现结构件损坏现象。针对上述特点,专门研发了ZF20000/26/48型强力放顶煤液压支架,采用外置式立柱固定结构和纳米金属覆膜耐蚀钢等新结构和新材料,以解决液压支架锈蚀和支护强度不足问题,更好地满足工作面安全支护需要。     

金相坑蚀法铝单晶定向研究

采用自制的定向凝固提纯炉制备大直径高纯铝圆锭,锯切获得高纯铝单晶切片。超声探伤确定样片为铝单晶无可见晶界。通过XRD与金相坑蚀实验对比分析获得清晰可见的(111)面三角形位错坑形貌、(220)面矩形铝单晶位错坑形貌及任意晶面的多种位错坑形貌。     

综采工作面超前巷道自动化辅助作业技术现状与展望

综采工作面超前巷道支护及辅助作业是制约智能化开采的关键。为提高辅助作业自动化程度,在系统阐述超前巷道功能及辅助作业种类的基础上,分析了超前支护、煤流输送、辅助运输和巷修等辅助作业自动化技术现状及存在问题。对自动化辅助作业的最新技术成果,如无反复支撑超前支护、煤流连续运输保障技术、自移式设备列车等作了介绍。上述创新成果推动了超前巷道辅助作业从机械化向智能化的迈进,基本保障了工作面安全高效开采。展望了超前巷道辅助作业发展的重点技术方向,指出一体化、集约化和协同化是其发展趋势。     

液压支架柱帽的有限元分析及其优化

针对液压支架柱帽的结构特点,就其载荷的加载方式进行了讨论,应用接触力学方法确定接触面并进行载荷加载,采用Cosmos/M软件对其进行了有限元分析,在此基础上对结构进行了优化设计,得出了较为明确的结论。     

液压支架三维参数化设计方法研究

对液压支架三维参数化设计原理与基本方法进行了研究,明确了有关概念与设计理念。在此基础上,构建了一个基于Pro/E软件的液压支架三维参数化模型。实践证明上述快捷方法可靠、简便易行,可用于实际设计。     

两柱掩护式液压支架承载特性及其适应性研究

基于平面杆系模型研究了两柱掩护式液压支架承载特性,根据支架接顶情况的不同,对该型支架的力学平衡区与承载能力进行了定义与划分,并对支架承载能力影响因素进行了研究。在此基础上,结合该型支架结构特点,应用岩梁模型研究了液压支架顶梁柱帽的合理位置,给出了支架顶梁前后比的解析结果,并由此得出了支护强度估算公式,理论结果与经验数据一致。实践表明,理论结果能够很好地解释两柱掩护式液压支架工作特性,为支架设计提供参考。