矿用摇臂式清仓机结构设计及有限元仿真研究

粘煤的不断积累使煤仓仓壁表面粗糙不平,进而造成原煤在煤仓中的流动受到阻碍,针对这一问题,设计了一种基于液压驱动的摇臂式煤仓清理装置,并对其执行机构进行了分析计算与仿真研究。利用ANSYS软件构建了清仓机执行机构的仿真模型,并在此基础上分别对其进行了结构静力学仿真和模态分析,得到了执行机构旋转截煤工况下的等效应力云图、总变形位移云图和前6阶振型云图。仿真结果表明:摇臂式清仓机执行机构的最大应力值为63.23 MPa,最大变形值为4.06 mm,临界转速值为433.8 r/min,所设计的清仓机强度、刚度及固有频率均满足实际工况的要求。     

超长孤岛工作面沿空掘巷矿压显现规律及原因分析

为研究孤岛工作面条件下矿压显现规律及巷道支护,以两淮矿区刘庄矿120502超长孤岛工作面机巷为工程背景,通过现场实测以及FLAC~(3D)数值模拟软件对该孤岛工作面沿空掘巷矿压显现规律进行研究。结果表明:巷道顶板离层量较大,离层量最大达到117mm,且以浅部离层为主;在巷道掘进前期巷道围岩变形较小,随后巷道围岩变形随距巷道起点距离增加而增大,在距巷道起点600～800m之间变形更为剧烈,120503工作面采空区侧变形最大,平均值为180. 41mm,最大值为780mm,依次为煤体实侧(平均值为138. 23mm,最大值为445mm)、底鼓(平均值为124. 29mm,最大值为545mm)、顶板下沉(平均值为64. 03mm,最大值为430mm);由于垂直应力在煤柱内形成弹性核,使垂直应力达到32. 5MPa,工作面侧垂直应力达到26. 3MPa,相比增加了6. 2MPa,机巷邻近采空区侧受120502工作面开采影响大,使采空区变形增大;由于巷道采用直墙三心拱断面,顶部拱结构将垂直应力转换为切向应力,塑性区显示顶板受压底板受拉,由于岩石具有抗压不抗拉特性,因此顶板下沉小于底鼓量,并针对性地提出了巷道加强支护技术。工程实践表明,在初始支护设计的基础上,通过锚网索与喷浆、注浆联合等加强支护手段可以有效地对巷道围岩变形进行控制。     

深埋大断面软岩巷道锚网索支护在某矿的试验及应用

以某矿3采区运输下山深埋软岩大断面巷道为工程背景,开展了锚网索支护设计,并利用FLAC数值模拟分析了巷道围岩应力、位移、塑性区等特征及支护效果。数值模拟结果表明：锚网索支护时顶底板应力为0~16 MPa,两帮应力为16~24 MPa、应力峰值为24 MPa;顶底板和两帮变形量分别为110、31 mm;塑性区基本位于锚固区域内,围岩整体控制效果较好。现场试验监测结果表明,巷道顶底板和两帮变形量为117、54 mm,围岩整体变形量较小,支护效果良好,验证了支护设计的可靠性与数值计算的合理性。     

大规格链条磨损跑合试验台设计及有限元分析

设计了一种新型大规格链条磨损跑合试验台,并对其系统平台和滑动平台进行了研究分析。所设计的试验台采用燕尾槽导向,T形槽配合液压缸带动梯形螺栓自动松紧,在保证了结构强度和加载精度的同时,提高了张紧力和测试效率;继而采用ANSYS Workbench软件对系统平台和滑动平台进行了仿真分析。结果表明:滑动平台的最大变形量发生在链轮边缘,最大变形量为0.179 mm,变形量小于2 mm;系统平台的最大应力集中在螺栓尺寸突变处,应力值为234.38 MPa,小于其许用应力392.5 MPa。该试验台结构合理,满足强度和刚度的设计要求。     

掘进机截割部减速器动力学建模及行星架结构强度分析

通过建立掘进机截割部减速器动力学分析模型,分析计算减速器内部传动系统结构变形以及减速器行星架轴承孔支撑处的载荷,应用有限元分析方法对行星架结构进行强度分析,获得行星架结构变形量及结构等效应力,分析结果表明,减速器行星架结构最大变形量位于行星架支撑板边缘与行星架体联接处,应力最大值为218 MPa,满足减速器工作可靠性要求。     

望峰岗选煤厂堵仓原因及解决方法探索

为了解决望峰岗选煤厂原煤挂仓问题,分析了挂仓原因。由于原煤煤泥量大,煤仓结构不合理,根据煤质和煤仓结构研制了新型水力清仓系统,介绍了其工作原理、具体实施方法,分析了水力清仓技术在望峰岗选煤厂的使用情况。结果表明:通过设计和使用新型原煤仓水力清仓装置,2号煤仓挂壁的原煤由7 000 t降低至1 000 t,大大提高了煤仓的储存能力,为选煤厂、矿井和铁路运输部门的原煤衔接提供更大的缓冲空间,该水力清仓技术可在矿井、火力发电厂、焦化厂、钢铁厂等推广应用。     

深部薄基岩矿井煤仓硐室群施工组织和支护技术

万福煤矿煤仓硐室群包括煤仓、仓顶硐室、装载机硐室、仓顶联络巷和装载胶带机巷.煤仓硐室群施工过程中,存在上覆基岩薄、断面尺寸大、开挖扰动强等问题,针对这些问题,对其施工组织和支护方案进行了针对性设计,煤仓联络巷、装载机硐室的长期变形监测结果显示,采用设计的施工组织次序及支护方式后,煤仓硐室群整体处于稳定状态,硐室两帮最大变形量仅12 mm,顶底最大移近量为21 mm.该施工方案有效地维护了深部薄基岩硐室群的长期稳定.     

长综放工作面沿空留巷变形规律及控制技术研究

为研究长综放工作面回采时的巷道围岩变形规律,针对长综放工作面沿空留巷超前压力大、变形破坏明显等问题,采用理论分析、数值模拟及工业性实验的方法,对长综放工作面沿空留巷破坏特征与围岩应力分布进行分析,得出巷道应力分布以及变形规律,并对现有的支护方案进行优化.通过分析古城煤矿综放工作面沿空留巷围岩变形以及应力转移情况,提出顶板超前"一梁三柱"支护并补打顶锚索、煤帮补打短锚索的补强方案.应用结果表明,采用该方案后,巷道底鼓变形最大值为200 mm,煤帮鼓出量约为80mm,整体支护效果良好.     

基于Ansys的SL750采煤机机身强度分析

以SL750采煤机为研究对象,针对其机身结构载荷分布情况,建立SL750采煤机机身受力模型,通过Ansys有限元方法计算采煤机机身变形量及应力分布情况,拟合采煤机工作状态下机身变形量曲线及等效应力分布云图,对比分析机身组成结构及工况下应力及应变分布,分析数据显示:SL750采煤机机身结构设计合理,工况下具有较好的刚度和强度,最大变形量约为2.21 mm,出现在牵引部泵站腔体侧壁;最大应力约为208 MPa,出现在前牵引部联接支撑腿的根部。此计算结果对于国内中厚煤层大功率采煤机研发具有一定的参考价值。     

巷道快速掘进支护方案优化分析

文章针对S1301工作面回风巷原有支护无法有效控制巷道围岩变形的问题,基于原方案进行优化设计,并进行优化支护设计数值模拟和现场试验,模拟确定优化支护方案顶板和两帮平均支护应力较原始支护方案分别提升0.07 MPa和0.22 MPa,监测结果确定优化支护方案能有效控制巷道围岩变形量,顶底板移近量和两帮变形量由原来的358.6 mm和465.7 mm分别减小到33.6 mm和11.6 mm,围岩变形控制效果明显。