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。     

基于GAAA算法的螺旋钻采煤机输送机构参数的优化

为改善螺旋钻采煤机的输送性能，提高其输送效率，以螺旋输送机构的内径、螺距、螺旋升角、中心杆的强度以及转速为设计变量，选择输送机构的输煤生产率最大和能耗最低作为优化目标，采用遗传算法和蚂蚁算法的混合算法（GAAA算法）对螺旋输送机构进行参数优化。优化结果表明，在输送机构外径和螺旋叶片厚度保持不变的情况下，在保证结构强度与刚度要求和不发生堵塞等条件下，螺旋钻采煤机的输煤生产率提高了23.17%，输送效率提高了12.93%     

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。     

螺旋钻采煤机承压输送数学模型及仿真研究

通过对螺旋钻采煤机煤颗粒运动及受力分析，利用CFD软件建立螺旋钻采煤机承压输送数学模型，并研究承压输送机压差、介质流变参数、几何结构参数对输送效率的影响规律。研究结果表明：进出口压差决定煤颗粒的驱动方式，输送效率随进出口压差增加而增加；不同进出口压差下输送效率随螺距与内径这比增加而增加，扭矩随螺距与内径这比增加而减少。     

采煤机螺旋滚筒基本参数设计方法的研究

螺旋滚筒在采煤机执行落煤和装煤的工作中起着最为重要的作用,它的功率消耗占采煤机装机功率的80%～90%。其工作机构的形状和几何尺寸参数对整机工作质量有着举足轻重的影响,所以合理地对其进行参数设计尤为重要。从螺旋滚筒的3个直径、螺旋叶片的结构参数2个方面对其进行研究。     

提高采煤机滚筒综合性能的研究

滚筒的截割能力、装煤能力、块煤率是评价采煤机滚筒性能的主要标准,影响采煤机滚筒性能的参数:截割功率、滚筒直径、滚筒转速、滚筒的截齿数、叶片螺旋角、叶片头数。通过分析这些参数与截割能力、装煤能力、块煤率之间的关系,综合考虑这些因素,合理优化滚筒参数,是设计高性能滚筒的保证。     

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。     

ZKLGS—1型薄煤层螺旋采煤机的应用

ZKLGS-1型螺旋采煤机是枣庄矿业集团公司自行设计研制的新型采煤机,与乌克兰螺旋钻采煤机相比具有四大特点:(1)采煤机下部安有行走部能够自由移动;(2)采煤机安有旋转机构能够自动旋转;(3)采用了自行研制的机械手安装滚筒;(4)安装使用了液压系统。     

基于MATLAB的螺旋钻采煤机钻头动力学分析

为了能够有效地对螺旋钻采煤机钻头的运动参数对整机的影响进行分析,利用MATLAB软件对其进行了仿真分析:分析了采煤机的基本原理;研究了MATLAB软件的仿真方法;建立了螺旋钻采煤机钻头的运动数学模型;分析了螺旋钻采煤机钻头转速对螺旋钻采煤机性能的影响,结果表明利用MATLAB对钻头进行动力学仿真,具有高效、准确的特点。     

钻式采煤机螺旋钻杆参数化设计

钻式采煤机是一种用于薄与极薄煤层的开采设备,螺旋钻杆是钻式采煤机传递动力、输送煤炭的重要部件,其设计强度和使用性能是影响钻式采煤机工作性能的主要因素。为了实现钻式采煤机螺旋钻杆的参数化设计,在分析煤块颗粒与螺旋叶片之间动力学关系的基础上,得到螺旋钻杆主要参数及设计公式,并结合参数化设计方法,利用DriveWorks Solo软件编写设计程序,建立用户界面以实现螺旋钻杆的自动装配、干涉检查以及间隙验证,最终得到不同参数系列的螺旋钻杆三维模型。对螺旋钻杆进行参数化设计缩短了设计周期,提高了设计效率,有利于实现螺旋钻杆产品系列化。     

新型矿用煤泥装车机的设计

给出了煤泥装车机的新结构,采用对称螺旋收集、下刮板输送、刮板机与对称螺旋同轴驱动的方法,解决了煤泥装车机既可清挖干煤泥又可挖装浆状煤泥的问题。     

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。     

开采4～8m急倾斜煤层扩巷工作面螺旋输送机应用问题探讨

开采4～8 m急斜煤层,采用F3200/17.5/27F型放顶煤液压支架,在扩巷工作面布置半封闭螺旋输送机将破落的煤体转运到顺槽转载机上。工作中煤体输入可在螺旋体长度方向任意位置,煤体输出在螺旋体端部。螺旋输送机长度有5 m、8 m。若螺旋叶片上安放截齿,可对爆破放落下来的一定块度煤体实现破碎输送,同时还可对底板整平,便于放顶煤支架前移。     

螺旋给料定量装车系统在龙港选煤厂的应用

针对龙港选煤厂原有颚式闸门装车方式存在的给料量不易控制、无法计量等问题,结合现场条件对螺旋给料定量装车系统进行改造,并介绍了螺旋给料定量装车系统的组成、工作原理和技术参数及其在龙港选煤厂的生产使用效果。螺旋给料定量装车系统采用双螺旋推进给料方式,其设计新颖,在给料机内安装特殊称重装置并设计1套独特的模型算法,突破了动态称重精度低的瓶颈,称重精度有效控制在±0.5%以内。生产结果表明:螺旋给料定量装车系统具有给料量精准、运转可靠、自动化程度高、无扬尘等诸多优势,可大幅提高汽车的装车效率及为选煤厂产品的配料装车、公路地销提供新的选择。     

大块煤破碎装置的设计与应用

岳城煤矿2135厚煤层工作面在开采实践过程中,片帮大块煤会造成带式输送机的堵塞,引发运输故障,需要停机检修。基于该问题设计了一种对大块煤进行有效破碎的装置,应用中设备操作简便,有效地解决了带式输送机机头卸载点和转载机入口的堵塞问题,为企业创造了较好的经济效益。     

不同突出口径条件下煤与瓦斯突出模拟试验研究

使用自主研发的煤与瓦斯突出模拟试验装置开展了不同突出口径条件下煤与瓦斯突出模拟试验,以分析石门揭煤时含瓦斯煤体暴露面面积对煤与瓦斯突出发生发展的影响。分析结果表明：突出口径越大,煤体越易于破裂失稳并发生煤与瓦斯突出,所以,石门揭煤时煤体暴露面面积对煤与瓦斯突出有着一定的控制作用,合理设计揭煤工艺控制煤层新暴露面面积可有效防治煤与瓦斯突出;突出口径影响破断煤体中瓦斯的放散,使得煤体中瓦斯压力梯度变化趋势不同;突出口径越小,煤与瓦斯突出持续时间越长,瓦斯压力降低越慢,瓦斯对煤体的粉碎性越不明显,突出强度也越小,也因此改变了突出时温度变化量,结果在某种程度上说明了突出口径影响含瓦斯煤的破断失稳和抛出特性。     

土压平衡顶管掘进机螺旋出土系统的设计

分析了螺旋叶片悬臂式支撑的缺点 ,提出了滑动支撑配合轴承支撑的新方案 ;分析了不同地质条件对螺旋出土系统的不同要求 ,根据这些要求设计了适合于多种地质条件的螺旋出土系统卸料口装置 ,从而使得该顶管掘进机能适用于多种地质条件的施工