工作面智能供液技术进展与应用

工作面智能供液技术是智能化开采的核心技术之一。为解决工作面智能化开采中感知、决策、控制环节中对高数据传输速率、高传输稳定性和高数据处理能力的要求,研制了基于百兆工业以太网的集中分布式泵站控制系统,研究了故障预测与健康管理技术及智能按需供液控制技术,提升了智能化控制功能;分析了工作面液压系统工作介质质量综合保障技术的发展需求,创新了井下一体式反渗透（RO）水处理技术、高效多级过滤技术、全自动化乳化液自动配比及浓度矫正技术等关键技术。攻克高强度抗腐耐蚀材料、纯水介质吸排液可靠性技术、纯水电阻率保障技术等关键技术难题,研制适用于纯水工作面的智能供液系统,推进了绿色开采技术的发展。攻克了无人值守智能安全控制技术、及时快速供液和回液中继技术、综合多参数监测的远距离供液管路安全监控技术等核心技术难题,解决了复杂地质条件矿井远距离安全、高效供液难题。上述成果在国家能源集团神东矿区、中煤能源山西矿区、山东能源兖矿矿区的薄煤层和中厚煤层的综采、综放工作面进行了推广应用,满足现阶段智能化开采发展的对供液技术及装备的需求。     

一种多孔式液压缓冲器的设计与缓冲特性研究

设计了一种新型液压缓冲器,基于MATLAB仿真得出了多孔式液压缓冲器的阻尼孔总面积随位移的变化曲线,给出了等间距、不同孔径阻尼孔排布的设计方案;基于AMESim对该缓冲器的工作过程进行了仿真分析,得出该液压缓冲器内腔压力变化曲线、运动体速度变化曲线和运动体位移变化曲线,通过对固定阻尼式和渐变阻尼式缓冲器内腔压力的对比研究,评价了上述两种方式对缓冲特性的影响,为缓冲器的详细设计提供了理论依据。     

K3V型柱塞泵综合性能评价方法研究

为改善工程液压柱塞泵的性能评价方法,基于层次分析法,以K3V型液压柱塞泵为例进行综合性能研究,将影响液压柱塞泵使用性能的各项因素进行分层,进而得到各具体因素的权重。对比现场采集的不同柱塞泵在试验时的实验数据,结合各实验数据的权重,对柱塞泵进行综合性能评价,为液压柱塞泵评价方法的研究提供了新的思路。     

煤矿井下智能压裂泵系统研究

为解决坚硬难垮落顶板治理、瓦斯抽采增透等安全高效开采技术面临的核心装备支撑不足难题，研究了一套煤矿井下智能压裂泵系统。该系统攻克了泄液回收大流量压力控制技术、压裂过程变频压力实时调节技术以及智能控制和监测技术等关键难题。研究阀芯硬密封副技术、可靠性开启技术、瞬态大流量流道和容腔设计及泄液回收技术和压力检测及泄压技术为一体的泄液回收大流量压力控制技术，研制了最大流量1 000 L/min、额定压力40 MPa的大流量泄液回收压力控制阀，实现大流量工况下压力精确控制和泄液回收功能。压裂过程变频压力实时调节技术是以坐封、起裂及压裂过程的压力需求函数，通过控制器、传感器、变频泵站及电控流量阀组成的控制闭环，实现了3～40 MPa大压力范围的压裂压力精确控制。智能控制和监测技术攻克了低压自动坐封、压力自动跟随起裂和压裂自动识别等核心技术难题。在榆林大梁湾煤矿、陕煤集团孟村煤矿和华晋集团沙曲一矿进行了井下超长孔复合压裂关键技术的实施验证，完成了坚硬岩层顶板水力压裂治理的工业性试验，现场试验得出：煤层起裂时间范围在4～15 min,起裂压力范围在15～21 MPa,压裂后维持压力在12～16 MPa...     

刮板机机尾链条张力自动调节与安全锁紧技术的研究及应用

在实际运行过程中刮板机的刮板及刮板链承受的力为脉动力,存在着严重的压力波动问题,如何保证刮板机机尾链条张力的精准调节和安全锁紧是刮板输送机安全平稳运行的关键问题。论文对刮板输送机刮板链张力的自动调节和安全锁紧技术进行了研究,开发了一套刮板输送机机尾链条张力自动调节系统,并进行了现场应用。结果表明:该系统既可以根据刮板输送机的负载对链条的张力进行自适应调节,又可以精确的实现张紧到位后的自动锁紧,极大地提高了刮板输送机的运行可靠性。     

液压支架三级护帮联动控制研究

针对超大采高综采工作面煤壁稳定性差、易片帮的问题，分析了典型的多级护帮结构与动作特性；归纳多级护帮联动液压系统方案，建立具备泄液回收功能的新型多级护帮液压系统；设计研发了成套护帮联动控制液压产品，创新开发了交替双向锁和泄液回收双向锁，完成联动功能高效集成；研究了基于护帮监测技术的多级护帮自动控制技术，提出大采高工作面防片帮自动控制方案。超大采高液压支架多级护帮联动控制系统集合了机械结构、液压控制、状态监测、自动控制等相关技术，有力提升了超大采高工作面整体支护水平与效率。