新型薄煤层采煤机装煤量与可靠性研究

为提高薄煤层采煤机的装煤量,建立了螺旋滚筒装煤量的数学模型。研究发现采煤机装煤量随叶片螺旋升角的增大呈先增后减的变化规律,并获得了最大装煤量时的螺旋升角;建立了采煤机截割部虚拟样机模型,基于实际工况加载仿真后发现,摇臂壳体和行星架的强度均显不足,根据仿真结果分别对其结构进行优化,优化后力学性能明显提高;摇臂壳体及行星架的可靠性随采煤机牵引速度的增大而降低,而叶片螺旋升角的变化对其可靠性的影响很小,可以忽略。综合以上考虑,在原设计基础上增大叶片螺旋升角、增加挡煤板,使采煤机装煤量提高了53%。     

采煤机装运装置的结构和参数对装煤效率的影响研究

分析了采煤机将煤从分选区卸离,破坏的岩体通过采煤机螺旋执行机构加载到工作面输送机上,为提高采煤机装煤质量,对采煤机装煤到工作面输送机的过程进行建模,提供煤流的运动阻力、煤流循环,实现清洁土壤的完整性、煤流的合理部分形成在输送机上、提高装载过程的效率。     

综采工作面采煤机滚筒叶片磨损问题研究

为确保综采工作面采煤机设备高效开采生产,从煤矸性质、采煤机运移速度、滚筒截割速率以及叶片螺旋升角等方面来分析对采煤机滚筒叶片磨损情况造成的影响,通过控制这些参数的值来降低采煤机滚筒叶片磨损效果,达到了延长维护周期、提高采煤机截割效率的效果。     

采煤机滚筒螺旋叶片磨损的影响因素分析

为提升采煤机滚筒生产效率,延长其使用寿命,重点分析煤岩特性、牵引速度、滚筒转速及叶片螺旋升角四个因素对采煤机滚筒叶片磨损的影响,进而确定合理的参数范围,降低采煤机滚筒叶片磨损,延长滚筒的使用寿命,提高采煤机的生产效率.     

采煤机螺旋滚筒动态截割过程研究

为研究采煤机螺旋滚筒动态截割过程动力传递规律,基于相似理论建立螺旋滚筒模型与原型的相似准则,确定了模拟螺旋滚筒结构参数、运动学参数及截割材料特性参数,应用三维实体建模软件Pro/E、离散元分析软件EDEM联合仿真分析验证原型滚筒和模型滚筒动态截割过程中煤颗粒运动轨迹、量变规律、滚筒装煤率、滚筒载荷等性能。验证结果表明:原型滚筒和模型滚筒在截割过程中煤颗粒流动轨迹一致,截落的煤分布规律相似,载荷波动规律一致,滚筒装煤率预测误差1.82%,载荷数值误差小于2.1%,装煤率和载荷均值均满足推导的相似关系,验证了螺旋滚筒相似准则正确性。     

关于薄煤层采煤机螺旋滚筒的研究方法、进展及展望

薄煤层采煤机螺旋滚筒普遍存在生产能力低、截割性能、装煤效果差等问题,因此螺旋滚筒的结构参数设计和选取至关重要。分析概括了国内外学者对薄煤层采煤机螺旋滚筒截割性能、装煤效果所做的贡献,针对现行研究办法及手段,提出了未来薄煤层采煤机螺旋滚筒的研究趋势,这些新的方法将使更加全面的研究薄煤层采煤机螺旋滚筒性能成为可能,对现行研究具有借鉴意义。     

影响采煤机截割性能参数分析

为进一步提升采煤机的整机截割性能,以MG2×500/250-BW采煤机为载体采用PRO/E软件建立螺旋滚筒的三维软件,并导入EDEM软件中建立其与含矸煤岩的耦合仿真模型,分别对不同滚筒螺旋升角、滚筒截割速度、采煤机牵引速度和滚筒旋转速度对应采煤机的截割性能进行仿真分析,为后续采煤机滚筒参数的优化及牵引速度的设定奠定理论基础。     

MG300/710-WD采煤机在综放面的应用研究

介绍了一种煤矿MG300/710-WD双滚筒采煤机设备,并对该设备及其开采工艺在某矿综放工作面的实际应用效果进行分析。分析得出,煤矿综采机械化采煤设备的应用,可大幅提高综采工作面煤炭资源的开采效率,实现煤炭资源的高效开采,对煤矿企业的可持续发展有着重大意义。     

复杂煤层采煤机螺旋滚筒多参数优化研究

为了有效提高复杂煤层条件下采煤机螺旋滚筒的截割性能,利用离散元仿真软件EDEM建立含夹矸煤岩与螺旋滚筒耦合模型,模拟采煤机截割含夹矸煤岩过程,得到多种工况下采煤机螺旋滚筒的截割性能指标。基于单因素分析法,分析采煤机牵引速度、滚筒转速、叶片螺旋升角、截深等对截割性能指标的影响。分别编写GA-BP网络与遗传算法程序,对截割性能指标进行优化,对比两种优化算法,得到螺旋滚筒最优参数。相比于优化前的结果,使用GA-BP网络优化后采煤机生产率提高了33.3%,截割面积增大了115.6%,虽然最大截割阻力增加了7 353.4 N,但截割比能耗降低了24.3%,截割性能整体得到提高。研究结果为探究复杂煤层条件下采煤机螺旋滚筒截割性能提供支撑,对提高煤矿企业的生产效益有重要意义。     

采煤机滚筒结构的优化设计

为了解决传统采煤机滚筒截割效率低的问题,提出采用阶梯形滚筒代替传统滚筒进行截割.通过对阶梯形滚筒及传统滚筒截割扭矩及牵引阻力进行对比,发现阶梯形滚筒截割效率更佳,截割更平稳;同时对不同围压及不同前筒毂直径下采煤机滚筒截割扭矩及牵引阻力进行对比分析,发现随着围岩的增大,采煤机滚筒受到的截割扭矩及牵引阻力均呈现增大的趋势,且最佳前筒毂直径为320 mm,此时采煤机工作状态最佳.该研究结论可为采煤机滚筒设计优化提供一定的参考.     

采煤机滚筒结构优化研究

为了解决采煤机滚筒截割性能差,截齿易发生折断的问题,利用数值模拟软件对采煤机滚筒截割煤壁进行分析,发现截割过程分为两个阶段,分别为采煤机进刀和截割,并通过对采煤机截割煤壁截齿受力均值进行分析,给出了其相应的优化方案,通过对优化后的受力进行分析发现,优化后截齿受力平均值波动明显小于优化前的波动,且经过优化后截齿的受力均值从未优化前的1 076 N降低至914 N,降低了 152N,降低的幅度为15.06％.为采煤机优化设计提供了 一定的参考.     

薄煤层采煤机强力螺旋滚筒设计研究

为提高夹矸煤岩开采效率,运用理论计算和离散元数值模拟的方法对采煤机螺旋滚筒进行设计研究。利用PRO/E、EDEM构建离散元仿真煤壁模型,导入螺旋滚筒三维实体模型进行耦合模拟截割、破碎含夹矸煤岩过程;以MATLAB为基础利用正交试验法研究夹矸坚固性系数、滚筒螺旋升角、截齿排列方式对滚筒载荷的影响,根据实际工况进行模拟仿真。研究表明:利用正交试验法得出对滚筒受载影响由大到小的顺序为:夹矸坚固性系数、截齿排列方式、螺旋升角;对滚筒载荷波动影响顺序为:截齿排列方式的影响最大、夹矸坚固性系数的影响略次之、螺旋升角的影响要小得多;通过对仿真结果的分析,得到不同煤层赋存条件下螺旋滚筒最优的结构参数,截割夹矸坚固性系数在6.8以上恶劣工况时,相对比于利用交叉式滚筒波动系数最大降低了39.2%;利用设计的强力滚筒对8种典型工况进行模拟仿真试验,验证滚筒设计的可靠性。     

矿井采煤机截割滚筒性能分析

以MG800型采煤机为研究对象,对其截割滚筒的刚柔耦合动力学进行分析.采用有限元数值模拟分析方法,结合实际工况载荷作用力,得到截割滚筒的振动频率,并对截割滚筒发生共振的频率进行分析.分别从截割滚筒刚柔耦合和刚性模型两个方面的模态进行对比,结果表明MG800型采煤机截割滚筒在生产过程中不会发生共振现象,其截割滚筒的安全性能可靠.     

工作面角度对采煤机装煤性能的影响研究

在研究采煤机装煤性能影响因素及相关理论的基础上,基于PFC3D仿真软件搭建仿真模型,研究不同走向倾角或工作倾角下分别对应基于抛射装煤和推挤装煤理论下对应的采煤机的装煤性能,为后续改进采煤机滚筒结构及工作参数以提升其装煤性能提供理论基础和指导.     

采煤机扭矩轴卸荷槽结构优化研究

为了解决采煤机截割部电机在复杂工况下易发生损坏的问题,利用数值模拟软件对其保护元件扭矩轴的结构进行分析,首先对不同卸荷槽形状下扭矩轴应力应变云图进行分析,得出最佳卸荷槽形状为U型,同时对不同槽深、槽宽及轴向位置下扭矩轴应力应变曲线进行分析,得出最佳卸荷槽槽深、槽宽及轴向位置.研究结果可为采煤机截割部电机保护提供一定的借鉴.     

采煤机截割部滚筒结构的优化改进与应用研究

在简要分析MG2×1607710-WD型采煤机截割部滚筒整体结构的基础,利用UG和ANSYS软件建立了滚筒结构的有限元模型,并对其受力情况进行分析.结果发现,38个截齿之间的受力存在很大的不均匀性,且滚筒整体载荷偏高.对滚筒结构进行优化改进后再次进行受力分析,发现滚筒结构的最大载荷有了明显的降低,不同截齿之间的载荷均匀性得到了 很好的改善.将优化改进后的滚筒结构应用到采煤机工程实践中,效果显著,为煤矿企业创造了很好的经济效益.     

滚筒采煤机薄煤层自动开采系统设计应用

针对薄煤层开采难度大,设备研发落后,生产效率低的问题,提出开发滚筒采煤机薄煤层自动化开采系统方案.结合筒采煤机结构特性,采用布置电动机并行的方式,在切割电动机和牵引机电动机的安装位置上选择纵向运行,利用远程监控和集中控制实现工作面自动化.通过对设计方案的实际应用,该设备能实现薄煤层开采的自动控制,完成无人自动化的生产,月均产量超过10万吨,年均产量超过100万吨,对薄煤层开采的安全和高效具有重要意义.     

一种采煤机滚筒用可旋转喷嘴的分析与应用

针对云冈矿MG2100/455-BWD型采煤机滚筒喷雾系统喷嘴在实践应用中存在的问题,经优化改造设计了一种新型可旋转喷嘴,对该新型可旋转喷嘴的结构、特征和实施过程进行了分析,并进行了实践应用效果研究.装置实践应用效果理想,有效提高了喷雾系统压力,达到良好的降尘效果.     

MG800/2040WD型采煤机截割滚筒结构的优化研究

基于冲击破碎技术对截割滚筒结构进行了优化设计,将其设计为振动形式.利用MATLAB软件对截割滚筒中关键的偏心锤结构进行了优化设计.利用COMSOL软件对行星齿轮结构固有频率进行分析,发现工作频率远小于固有频率,不会发生共振问题.将设计的新型截割滚筒应用到煤矿工程实践中,采煤效率显著提升.