EBZ135CT型掘进机的设计

针对我国煤矿综掘工作面存在的两大安全问题—粉尘和瓦斯,通过在掘进机上集成湿式除尘系统和防突钻机,设计研制出了一种具有除尘和防突功能的EBZ135CT型掘进机。介绍了这种新型掘进机的结构组成和功能特点,重点介绍了各个主要部分的设计。该掘进机主要用于中小煤矿半煤岩巷的快速掘进。     

适用于中小煤矿低矮型岩巷掘进机的研制

文章介绍了我国中小煤矿岩石巷道掘进的现状及存在的问题,阐述了研制出低矮型岩巷掘进机的必要性,提出了研制该掘进机的主要参数及技术难点。低矮型岩巷掘进机的研制成功对提高中小煤矿岩巷掘进效率有着重要的现实意义。     

综采放顶煤工作面封闭灭火技术

基于海石湾煤矿煤二层综采放顶煤工作面火灾防治工作,分析了发生火灾的原因,提出了火区封闭灭火技术,并详细地介绍了综合防火方法,这些技术的应用有效地避免了火灾的进一步扩大,有利于矿井煤层安全高效开采。     

煤矿全断面矩形掘进机巷道掘进底煤控制方法及分析

煤矿全断面矩形掘进机掘进通过多个刀盘组合一次全断面截割形成巷道,一般截割部都占满了巷道断面,掘进机司机无法直接查看工作面地质情况,也无法通过截割粉尘推算地质情况,只能通过滞后探底煤的方式控制掘进机沿底掘进。通过理论及试验来探索研究如何有效精确推算掘进机底煤情况,指导全断面矩形掘进机控制底煤掘进。     

综掘工作面掘进机截割速度的分析与研究

以煤矿地质条件、煤层性质为影响掘进效率的出发点,从掘进机和煤岩的受力情况进行分析,以EBZ-132型掘进机为例,结合线性回归分析法对收集到的实际数据进行T检验和F检验,得出最佳的割煤速度和时间。通过对掘进机安全高效的实际研究与应用,结果表明该研究对解决掘进作业效率低下的问题具有较高的理论和实践指导作用。     

海石湾井田CO2成藏演化机制及防治技术研究

以窑街海石湾井田为研究背景,以海石湾井田煤二层中CO2为主要研究对象,运用地球化学、岩石学、构造地质学、表面物理化学、岩石力学、采矿工程、渗流力学、数值模拟等多学科理论,采用理论分析、实验室实验与现场工程实践的研究方法,系统地开展了井田CO2成因、CO2成藏规律、CO2的赋存状态、海石湾煤对CO2的吸附解吸特性、孔隙压力对煤层卸压作用机制以及工程实践等多方面的研究,并取得了一定的创新成果,主要研究结论如下:(1)根据对海石湾井田煤二层中CO2的碳同位素与氦同位素测定结果,实测海石湾井田主要测点的CO2含量均大于60%,实测δ13CCO2变化范围主要为+1.00‰～-5‰,3He/4He测定值均为10-8数量级,R/Ra为0.004 2～0.185 0,分析认为海石湾煤田中CO2为无机地壳来源。并根据F19断裂构造岩性质、多期运动性以及实验分析,提出了海石湾井田CO2为F19韧-脆性剪切带的动力变质成因;且F19断裂在井田CO2成藏过程中起到了成气断裂、输气断裂和封气断裂的多重作用。(2)建立了修正的D-A模型,该模型对现有的高压吸附实验数据具有较高的拟合精度,并对海石湾煤对超临界CO2吸附等温线进行了分析,引入了聚合物的自由体积理论对异常吸附等温线进行了理论分析,并得到了解吸曲线的初步验证。(3)海石湾井田煤二层埋深600～1 000 m时,地温为31.72～43.88°C,实测最大瓦斯压力为7.3 MPa,井田东部CO2浓度超过90%,计算海石湾井田东部区域的混合瓦斯含量达到50～60 m3/t,现场测定、实验测定以及理论计算结果表明,海石湾井田煤二层中赋存超临界CO2。(4)数值模拟结果表明,随着保护层工作面推进,下伏煤岩体的采动卸压范围及煤二层的膨胀变形量均随着孔隙压力的升高而增大,最大绝对变形量为328 mm,最大相对变形量可达0.5%,随着保护层推进与孔隙压力的增大,被保护层发生塑性破坏并随之增大,并进行了理论分析,结果表明孔隙压力在增强被保护层卸压中起着重要作用。(5)远距离上保护层开采及卸压瓦斯抽采实践验证了高孔隙压力在煤层卸压中的作用,抽采单孔流量达到2 m3/min以上,煤层透气性增大878倍,煤层瓦斯含量由53 m3/t降至12 m3/t,消除了煤二层的突出危险性,同时工程实践也验证了相关结论。     

YD——3型电动凿岩机

<正> 一、研制目的地方小煤矿岩石巷道掘进机械具有风动设备的很少,多用手工打眼,月进尺都在30m以下,煤产量上不去,而且不稳定。我厂与煤炭科学研究总院上海分院共同研制的YD-2型电动凿岩机自1979年鉴定以来,对提高小煤矿的掘进速度,保证煤产量起到了一定的作用。但它的冲击能较小,仅适用f8以下中硬岩石的巷道掘进,所以很需要研制一种冲击能大,能适用于硬岩巷道掘进的掘进机械,与YD-2型组成系列,使地方小煤矿达到稳定高产。另外也可为大中型煤矿提供一种辅助凿岩工具,用于半煤岩巷和局部岩石工程,以提高这类工程的经济效益。这就是YD-3型电动凿岩机的研制目的。     

EBZ160T型掘探一体机的设计

在EBZ160型悬臂式掘进机上配置煤矿用全液压钻机,利用掘进机的液压系统为钻机提供动力源,主要用于煤矿井下煤及半煤岩巷掘进及施工煤矿井下瓦斯抽(排)放孔、防突卸压孔、地质勘探孔,有效减轻了工人的劳动强度,实现了掘、探连续作业,提高了掘进巷道施工效率。     

云岗矿SSJ-800皮带机运输系统的改造方案研究

大同煤矿集团云岗矿406盘区8615-1巷道采用EBZ220型半煤岩掘进机进行作业,需要对其出矸方式进行改进。本文主要是对SSJ-800皮带机进行改造,提出利用其直接出煤矸对接矿车的运输模式。实践应用效果表明:该皮带机运输系统的优化改造能够配套掘进机顺利进行工作,有效地提高了煤矿巷道的掘进效率。     

复杂条件下煤巷综合机械下快速掘进技术

2000年翟镇煤矿在煤层较厚的四煤成功应用了S100掘进机，又于2003年5月引进了S150J掘进机，取得较好的效果。由于受地质条件的限制，掘进机难以进一步适应翟镇煤矿复杂地质条件。2005年3月开始复杂地质条件下掘进机的调研论证工作，并引进EBZ160TY型掘进机。该掘进机为纵轴式部分断面重型机械，用于煤及半煤岩巷掘进，采用恒功率双速截割方式，经济截割岩石硬度达到80MPa，创造了复杂条件半煤岩巷最高月进510m，连续3个月单进超400m的好成绩。     

基于模糊PID的掘进机恒功率控制系统设计

掘进机是煤矿开采的关键设备,其高效、平稳的工作有利于提高采煤效率。针对煤层特性复杂多变,悬臂式掘进机截割负载扰动变化剧烈这一问题,提出了一种基于STM32F103ZET6单片机的模糊自适应掘进机恒功率控制系统。该系统采用模糊自适应算法对水平油缸线速度进行调节,并通过SIMULINK进行仿真验证,仿真实验结果表明：该控制系统能根据煤层特性自适应调整悬臂的摆动速度,提高了掘进机的工作效率。     

矿井悬臂式掘进机截割部件工作状态诊断系统应用研究

矿井悬臂式掘进机作为煤炭的常用开采设备,长时间处于恶劣环境的作业现场。伴随着煤矿企业对煤炭产量要求的不断提高,悬臂式掘进机关键零部件受到的工作强度更大,容易出现故障,尤其是截割部件,应当时刻对悬臂式掘进机工作状态的故障信息进行诊断,及时发现故障隐患,便于矿井技术人员及时的处置。当悬臂式掘进机截割部件发生故障时,就会呈现出规律的特征数据信号。为了提升对故障信号判断的精确性,设计出新型截割部件工作状态诊断系统,有效地对故障信号特征进行判断分析,保障煤炭开采过程中的安全稳定性。     

耙装机+掘进机前进斜切扩帮的实践与应用

施工切眼导硐后,为提高矮断面扩帮工效和安全系数,在掘进机前方40~45m待扩帮段安装耙装机,支设超前单体与煤壁之间形成出煤通道,施工期间掘进机截割头左右反复“摆煤”,将煤摆至出煤通道内,耙斗在出煤通道内耙装,掘进机向前分段进行斜切扩帮作业,分段结束后耙装机后退式移机,日均进尺达到13m,提高了效率。     

基于空间交汇测量技术的悬臂式掘进机位姿自主测量方法

根据深部危险煤层无人化开采的需求,要实现无人环境下对悬臂式掘进机位姿的高精度测量。提出一种基于空间交汇测量技术的悬臂式掘进机自主位姿测量方法,由悬臂式掘进机搭载激光发射器并发射旋转激光平面,在其后方安装位置固定的激光接收器并通过激光平面获取激光发射器相对于其自身的方位,从而得到悬臂式掘进机相对于由激光接收器确定的巷道坐标系的位姿状态。构建悬臂式掘进机位姿测量的数学模型,运用仿真软件对该模型进行仿真并分析位姿测量精度。仿真表明：在激光发射器与激光接收器相距25 m时悬臂式掘进机定位点的最大测量误差在X轴,测量误差为0.082 3 m;姿态角的最大测量误差为横滚角,测量误差为2.018 4°。基本满足目前煤矿综掘工作面对悬臂式掘进机位姿测量精度的要求。     

综掘机智能化远程控制技术应用

针对王庄煤矿井下工作面综掘机采用传统的现场人工操作方式生产作业时存在的问题,对综掘机进行智能化远程控制系统升级改造。从综掘机的位置自动监测、记忆截割自动控制、远程操作、数据集成、处理及智能决策等着手,研发了一套综掘机智能化远程控制系统,实现了综掘机的远程控制和一键启停截割。通过现场应用,提高了综掘工作面无人化作业程度及矿井安全管理水平,减少了人员投入,提高了工作效率。     

影响掘进机性能的主要因素分析

随着煤炭生产机械化的发展,回采率的提高,如何实现掘进机稳定、快速截割日益成为研究的热点问题。掘进机的生产效率与其性能有密切关系。在已有的研究成果的基础上,综合分析了制约掘进机性能的因素,对改进掘进机设计、指导现场作业都具有一定的参考价值。     

A new model to predict roadheader performance using rock mass properties

Prediction of roadheader performance plays a significant role in the plan of tunnel construction, which is influenced by different key parameters, including rock strength, discontinuity in rock mass, type and specifications of roadheader machine, and brittleness. The main aim of this study is to build a robust empirical equation based on rock mass properties for the roadheader performance prediction. For achieving the aim, a dataset composed of roadheader performance rate and rock properties is established using the dataset compiled from an underground coal mine located in a remote rugged desert environment some 85 km south of Tabas City in mid east Iran. By using gathered data, the statistical analyses are conducted between rock mass properties and roadheader performance to find whether there is a significant relationship between input variables and roadheader performance. The results show that rock mass properties have a considerable impact on the rate of the roadheader performance. It is demonstrated that the proposed model can accurately predict the roadheader performance as a function of rock mass properties.     

矿用悬臂式掘进机电控系统设计与应用研究

悬臂式掘进机在煤矿巷道施工中具有重要的作用,其性能好坏会对煤矿开采效率产生影响。以EBZ260型矿用悬臂式掘进机为对象,对掘进机的基本情况进行了概述,并对掘进机的电控系统整体方案进行了详细设计介绍。系统整体上由不同模块构成,以控制器模块为核心,选用DCF-Ⅰ型专用控制器性能优良,能满足系统的实际工作需要,对电控系统的电气部分进行了设计。软件程序方面,基于模块化思想设计,通过主程序驱动多个子程序,实现电控系统的各项功能。将电控系统部署到EBZ260型掘进机工程实践中,经现场应用后发现达到了预期效果,每年可以为企业节省60余万元,效益显著。     

EBJ-120TP型掘进机机载临时支护装置的研究

煤巷临时支护技术的落后是制约煤巷综合机械化掘进的关键因素之一,通过对EBJ-120TP型掘进机临时支护的研究,为掘进工作面提供临时顶板支护,提供安全的作业环境,并减轻人工顶梁支护的体力劳动,提高支护效率,同时大大提高掘进速度。     

EBZ132伸缩型掘进机的研制

介绍了目前不伸缩EBZ132型掘进机在煤矿开采中存在的不足,阐述了研制出截割头可伸缩掘进机的必要性,在现有的EBZ132型掘进机的基础上对部分元部件进行了改进设计,设计了伸缩型截割机构,并介绍其主要改进原则及工作原理。