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。     

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。     

液压支架深孔活塞杆定位调整工装

液压支架是综采设备中重要的支护设备，可保护井下人员及设备安全。在智能化矿山建设的大背景下，对液压支架进行电液控智能化升级，会在部分液压千斤顶内置位移传感器来监测支架移架速度，因此需要在活塞杆上加工内置深孔来安装位移传感器，按照以往生产工艺加工工序长，且质量不稳定。设计一种新型工装，来满足带深孔活塞杆千斤顶的加工，以提升产品质量和加工效率。     

基于LabVIEW的矿井提升机液压制动系统监测装置设计

为保证矿井提升机液压制动系统安全可靠运行,针对制动性能参数检测实时性差、开贴闸点检测不精确问题,结合LabVIEW的数据采集优势和MATLAB的数据处理能力,设计了基于LabVIEW的液压制动系统监测装置。通过在制动器闸瓦上安装非接触位移传感器,在液压油路上安装油压传感器,利用LabVIEW编程内嵌调用MATLAB数据处理,实现对制动系统运行状态的实时监测,及时发现和排除故障隐患,确保液压制动系统安全可靠运行。现场应用表明,该装置具有实时性好、测量精度高的优点,具有较高的实用价值。     

应变式传感器监测综采支架压力

针对实际情况分析论证了电阻应变式压力传感器不适用于监测综采支架液压系统压力的观点,提出了应变式压力传感器的应用范围和结构参数的设计方法。     

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。     

基于多传感器的液压支架直线度测量方法研究

针对目前液压支架直线度测量方法存在测量数据不够完整、误差大、易受粉尘影响等问题,提出了一种多传感器组合的液压支架直线度测量方法。该测量方法主要通过在液压支架底板固定位置布置2个行程位移传感器与三轴倾角传感器组合测量得出相邻支架间的位置关系,并通过基于D-H坐标系的液压支架直线度推导模型,求解得液压支架群的直线度。实验结果表明,对于长达150 m的工作面,此方法的偏航角度累积误差小于5°,直线度测量累积误差小于85 mm,可以满足液压支架直线度的测量需求,可为液压支架调直控制提供精确的数据支持。     

基于VR的液压支架监测数据三维可视化

联合Solidworks和EON软件建立虚拟三维液压支架模型。基于液压支架机构运动学规律,采用JavaScript脚本语言对虚拟液压支架进行机构运动编程,利用数据采集模块对液压支架关键部位进行数据采集,设计了一套通过以太网进行数据传输,由位移及姿态参数驱动的液压支架的监测系统,为今后建立采用虚拟现实技术的煤矿综采工作面远程监测系统提供参考方法。     

基于GA-Broyden混合算法液压支架运动状态仿真及监测研究

为了实现液压支架运动状态的仿真及监测,建立液压支架虚拟样机模型,在Unreal引擎中进行虚拟场景搭建。用位移传感器获取液压支架前立柱与后立柱的位移参数,并将其导入液压支架运动学方程,再利用遗传算法对液压支架运动学方程进行求解,将求解的结果作为Broyden算法的初始值继续迭代,从而求得液压支架位姿参数,用以驱动虚拟场景中液压支架的运动,结合HTC Vive虚拟现实设备对液压支架运动状态进行仿真及监测。     

顶板离层监测的分段式自电容位移传感器

设计了一种用于矿井顶板离层监测的分段式自电容位移传感器,采用电容测量电路测量滑动极板与已覆盖的固定极板之间的区间位移,采用比值法计算滑动极板与已覆盖的固定极板之间的相对边缘位移;位移传感器总长度等于待测长度与滑动极板长度之和;在不提高电路复杂程度的情况下提高了位移传感器的监测精度,测量误差小于滑动极板与某一块固定极板测量时的最大测量误差,并消除了绝缘材料厚度和介电常数等参数变化对测量精度的影响。     

俯采仰采对液压支架受力状况影响的分析

与液压支架无俯采仰采的受力状态进行对比,分析了液压支架存在俯采仰采工况的受力状况,并对此产生的影响进行了总结,为液压支架设计过程中的受力分析提供了有价值的参考。     

斜沟矿18205大采高工作面预掘回撤通道掩护式支架支护探讨

依托斜沟矿18205大采高工作面预掘回撤通道支护设计工程实际,结合矿井18503工作面撤面后井下留有ZY7600/23/47型支撑掩护式支架的有利条件,构建了“锚-索-网联合支护+掩护式液压支架”支承的新型耦合回撤巷道支护方式。依据现场钻孔窥视与巷道表面位移监测结果,在新型支护参数条件下,耦合支护系统对回撤通道围岩稳定产生了积极的控制作用,确保了工作面接替。     

水力采煤回采巷道支护型式优化研究

在水力采煤回采巷道矿压观测及经济效益分析的基础上，优选了水采巷道支护类型。     

仰采俯采共存工作面支架顶梁结构的设计

介绍了煤矿综采工作面"三机"配套的重要性,并通过对煤矿综采工作面"三机"(刮板输送机、采煤机、液压支架)配套中"梁端距"尺寸进行研究,设计确定了适应仰采俯采共存综采工作面的液压支架顶梁结构形式。     

膏体充填液压支架的设计研究

针对膏体充填回采工艺要求,设计了前后分体式ZGTC12400/30/50型膏体充填液压支架;该充填支架与传统一体式支架相比,既满足高产高效的生产要求,同时又实现了采空区充填的效果,真正达到了采煤与充填平行作业的目的,为解决我国"三下"压煤问题,提供了设备保障。     

液压支架三维模型运动仿真及其实现

主要介绍了运用Maya的三维建模及动画功能制作液压支架模型和设置动画,将开采过程中的机械以三维动画互动的方式更为直观地展现出来,为数字矿山虚拟系统提供模型或用于产品展示。     

大采高综采工作面液压支架选型研究及应用

以谢桥矿1341(3)工作面地质条件为基础,利用系统分析比较法对支架进行初选型。简要介绍了支架选型的原则,并通过矿压理论和经验公式对液压支架的主要参数进行理论计算,介绍了大采高支架的结构要求。根据计算得出的参数和支架的结构要求确定支架的型号。通过分析支架的稳定性和适应性,认为ZY10800/30/65D型支架选型合理。     

两柱轻型放顶煤液压支架设计

概括了我国大倾角厚煤层开采状况,对放顶煤液压支架的结构特点及合理应用等进行了简单介绍,分析了放顶煤支架开采技术及方法。并有针对性地设计一种能适应较大倾角、满足较大采高并具有优良性能的新型液压支架。     

大工阻支撑掩护式液压支架设计

阐述设计大工阻支撑掩护式液压支架的必要性,结合现有技术,设计出了工作阻力为10 000 kN,采高为2 600~4 800 mm的大工阻支撑掩护式液压支架。     

6.3m大采高液压支架的研制

阐述国内研制大采高液压支架的必要性,介绍了ZY10800/28/63型液压支架的设备选型、技术参数、关键技术及结构特点,分析了支架的发展前景及重要意义。