基于多传感器信息融合技术的液压支架监测系统设计

液压支架是保证煤矿开采安全、高效生产的关键设备,对液压支架进行实时监测有助于保障煤矿开采工作的顺利进行。采用多传感器信息融合技术对传感器采集到的倾角、位移、压力等数据信息进行融合,监测液压支架的运转状态,提高了监测结果的准确性和可靠性。确定了基于多传感器的液压支架监测系统的硬件结构组成,设计了监测系统的软件功能,并研究了数据层信息融合的流程,通过对比液压支架的仿真位移和实际位移验证了该监测系统的有效性。     

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。     

综采工作面液压支架姿态监测系统设计

针对综采面液压支架姿态参数获取难、传输距离远、传输可靠性差等问题,开发了一种基于C8051F0 20微处理器和RS485通信网络的液压支架姿态监测系统。以两立柱掩护式液压支架为模型,推导了姿态计算公式;以加速度传感器ADXL345为核心的倾角传感器可实时测得液压支架关键部件的倾角;以C8051F020微处理器为核心的检测分站通过RS485通信电路获得倾角参数,并将数据存储和通过RS485实时上传到防爆计算机;实验室调试结果表明,本系统实现了液压支架姿态在线监测功能,为现场应用提供了指导意义。     

大倾角综放工作面液压支架选型与适用性研究

西山煤电集团马兰矿12503综采工作面正常推进530 m处时开采遇到较大的褶皱构造,煤层倾角发生较大的变化,如采用原有的支架体系已不能满足现有的生产技术要求,故需要对大倾角开采条件下液压支架进行重新研究设计。通过理论计算与数值模拟,确定0.7 MPa左右的液压支架支护强度较合理,结合马兰矿井实际地质条件,对12503综采工作面液压支架进行选型,并选定平顶山煤矿机械公司设计的ZF3800/17/28型液压支架。经现场监测,工作面回采期间未发生液压支架歪倒、挤架、咬架等问题,支护效果良好。     

ZY9000/24/58型两柱掩护式大采高液压支架稳定性研究

对大采高液压支架的稳定性进行研究,分析了ZY9000/24/58型两柱掩护式大采高液压支架的横向稳定性、纵向稳定性和移架时的稳定性,以纵向抗倾倒稳定系数为例,分析工作面倾角变化时,抗倾倒稳定系数的变化规律,并对带压移架时的最小立柱主动力随工作面倾角变化的规律做了分析。结果表明,支架工作高度、工作面倾角、销轴间隙、重心位置等参数都影响支架的稳定性,分别提出了提高大采高液压支架相关稳定性的解决措施。     

综放工作面矿压监测系统应用探讨

为监测80202综放工作面液压支架阻力,采用了KJ385型矿山压力监测系统。监测结果表明所用液压支架适应新景公司综放工作面的地质条件,同时必须有针对性地强化顶板管理。     

ZF13000型液压支架远程监测与控制系统设计研究

对ZF13000型液压支架实时状态监测和动作控制进行远程监控系统研究,系统主机为本安型防爆计算机,通过程序控制实现液压支架移架、急停与闭锁、支架立柱压力、推溜位移等实时状态监测自动监测功能,系统可以远程控制液压支架切换就地、远程、集控三种模式,并能够完成液压支架控制在线参数修改,提升液压支架远程监控与控制智能化。     

基于ARM的液压支架监测系统设计

针对综采面液压支架监测参数多、传输距离远、难以实时安全监测等问题,设计了一种由ARM微处理器和CAN总线构建的井下液压支架监测系统。通过安装在液压支架上的压力、位移和倾角传感器,将液压支架的监测信息传送到数据采集分站,分站对采集到的数据进行预处理后,通过CAN总线传送到中心分站进行数据的进一步处理,并通过LCD和键盘构成的人机交互模块显示监测信息和故障报警,对实现液压支架的实时安全监测具有重要的实际应用意义。     

多倾角加长工作面液压支架适用性研究

为确定不同倾角下加长工作面液压支架的适用性,采用理论计算、数值模拟的研究方法,对支架适用性分析,经数值模拟论证,多倾角工作面加长后,相应端面冒漏高度增加30%、33%、31%。液压支架立柱受力峰值普遍小于其支护强度;通过理论计算及数值模拟相互验证,ZZ8200/24/50型液压支架能够满足多倾角加长工作面安全回采。     

考虑销轴间隙的液压支架运动虚拟仿真方法

销轴间隙的存在会导致液压支架工作时发生横向倾斜,严重威胁液压支架平稳运行及支护状态。在对销轴连接结构分析的基础上,提出了考虑销轴间隙的液压支架运动虚拟仿真方法。分别从单销轴连接、双销轴连接以及多销轴空间约束3个方向对支架销轴连接结构进行分析,建立了液压支架多销轴约束模型;通过Unity3D为液压支架虚拟模型添加相关物理组件,基于重力及物理碰撞作用,实现了不同销轴间隙下液压支架姿态自适应调节;考虑后连杆销轴、前连杆销轴等7个因素对液压支架横向稳定性的影响,对仿真模型进行了七因素三水平的正交试验分析,并在液压支架样机系统上进行了试验验证,结果表明:仿真参数变化与实际液压支架运动参数变化基本吻合,立柱与底座连接销轴对于液压支架横向稳定性影响最大,后连杆与底座连接销轴的影响最小。该方法可为实现不同销轴间隙下液压支架姿态求解及其监测提供理论参考与应用借鉴。     

关于综采工作面液压支架电液控制系统的研究

以金谷煤矿工作面使用的ZY6800/19/38型液压支架为研究对象,对支架的电液控制系统整体方案进行了设计。该系统主要包括传感器、支架控制器、电磁阀驱动器、防爆计算机等,可以实现手动控制和液压控制2种模式。使用的传感器类型有压力传感器、位移传感器和倾角传感器,能对液压支架的运行状态数据进行实时准确地监测。将电液控制系统部署到工程实践中,能显著缩短单架移架时间,提升支架控制精度,达到了预期效果。     

大倾角特厚煤层综采工作面矿压显现规律研究

采用尤洛卡公司KJ216顶板动态监测系统,对磁县六合工业有限公司2603工作面顶板进行实时监测,动态地记录了工作面液压支架的工作阻力,并对液压支架的适应性进行了分析,掌握了大倾角特厚煤层综采工作面上覆岩层的矿压显现规律,保证了工作面的安全回采,为以后相似条件下的工作面回采提供了科学的依据。     

ZZ5300/14/28型液压支架适应大倾角煤层开采的改造

正ZZ5300/14/28型液压支架是支撑掩护式液压支架,现有一批该支架要在倾角大于20°的采煤工作面使用,由于原设计结构不能满足该大倾角采煤工作面的使用要求,笔者对该支架进行了改造设计,使其能够达到使用要求。1底调防倒、滑系统改造为防止液压支架在采煤工作面滑动,增加了底调千斤顶和底调梁,并对其连接的配套装置进行改造,底调千斤顶安装在底座内,活塞杆端与底座用卡板固定,液压缸底与底调梁中间位置连接,底调梁另一端与底座前段焊接耳板通过销轴连接。工作时,底调千     

大倾角煤层整体顶梁工作面矿压观测分析研究

通过整体顶梁组合液压支架组成的支护系统进行大倾角煤层开采,及矿压监测等一些技术手段,研究此支护系统与大倾角煤层开采适应性关系,为大倾角煤层开采探索出一种可靠且合理的支护方法。     

悬移顶梁组合液压支架在“三软”大倾角煤层开采中的应用

针对西47201工作面的"三软"大倾角煤层开采的实际,采用理论分析和现场实测的办法,对整体顶梁组合悬移液压支架架型结构及工作面合理支架架型的选择进行了分析,并对ZH2500/25/35Z整体顶梁组合悬移液压支架现场支护效果进行了实测分析,为"三软"大倾角煤层使用组合液压支架支护顶板提供了有益借鉴。     

20000kN大倾角液压支架检测技术及装备研究

针对目前大倾角液压支架检测技术及装备落后于大倾角液压支架发展水平的现状,开发研制了大倾角液压支架主体结构、旋转系统、液压系统和测控系统,解决了煤层倾角在60°以上的液压支架防倒防滑试验、在倾斜状态下进行复合外加载测试和检测装备无级调高等技术难题,检测装备旋转角度为±90°、均布载荷20000kN、额定垂直外载11000kN、额定水平外载6000kN、额定侧向外载2000kN,台面尺寸7200mm×6000mm。     

丰阳煤矿大倾角煤层的综采液压支架选型分析

以登封丰阳煤矿主采煤层及其顶、底板岩层为研究对象,通过现场监测、实地调研、实验室试验以及理论计算相结合,对矿井的综采液压支架架型选择和基本参数进行分析,确定了与大倾角煤层相适应的综采液压支架的类型,提出防滑措施。     

采煤工作面支护测试平台设计

为了解决国内现有液压支架实验台结构简单、加载装置和监测仪器落后,从而无法动态地监测采场顶底板岩石破裂演化规律以及无法自动调节工作面倾角等弊端,设计了一种在液压支架与工作面顶底板作用过程中测试支架工作阻力、顶板压力、顶底板内部裂隙发育、不同架型支架在多种采场环境下支护效果的实验平台;通过信号采集系统和信号处理系统,实时地监测、采集和存储加载力、支架活柱的受力大小以及顶底板岩石内部裂隙的发育和分布情况;经上述方法实现了从微观的角度分析采场支架和围岩的关系。     

大倾角轻窄型液压支架防倒防滑效果分析

东欢坨矿业公司在大倾角工作面采用了自主研究的轻窄型液压支架,介绍了支架及工作面设备的防倒、防滑措施。     

大倾角中厚煤层综采支架稳定性分析及控制措施

以6312大倾角综采工作面为研究对象,对大倾角工作面液压支架稳定性进行理论分析,并对液压支架稳定性影响因素进行探讨,选择合理液压支架参数。现场应用表明,采用支架稳定措施后,支架下滑、倾倒等不稳定情况得以有效控制,确保了大倾角工作面液压支架的稳定,实现工作面安全、快速回采。