WPZ-45/700LY型煤矿用远控巷道修复机关键技术

为解决煤矿井下低矮变形巷道顶板和侧帮垮落危险区域缺乏专用、可靠设备的难题,提出了巷道治理施工机型及工艺的选择要求,研制了WPZ-45/700LY型煤矿用远控修复机,研究了工作机构、执行机构、快换装置、液压系统和远控系统等关键技术,分析了修复机各部件功能及技术特点,并在地面进行了型式试验,累计完成地面修复进尺50 m,修复厚度为0.3~1.2 m,远控距离20 m,平均起底效率约2.8 m/h。试验表明:远控巷道修复机结构设计合理,液压系统和电控系统可靠,施工效率高,满足巷道围岩治理施工设备工艺要求。     

单泵双工作机构钻机液压系统设计及改进

单泵双工作机构钻机具备2套工作机构,只由1个液压泵负责2套工作装置同时工作。动作回路较常规钻机增加近1倍,且2套工作机构工作时存在相互干涉,给液压系统设计带来难度。ZDY2-300LM型双工作臂全液压坑道钻机主要适用于煤矿井下切顶卸压定向预裂孔快速精准施工,钻机符合单泵双工作臂钻机的特征。经过设计计算搭建了钻机LUDV液压系统,但在样机制作过程中发现动力头输出转速与设计结果存在较大差距。通过分析判断,原因为液压阀联数太多、阀间泄漏过大引起LS信号不能正常反馈变量泵流量输出。随后进行液压系统改进设计将上述影响降低,保证了钻机的性能。     

煤矿井下双臂探放水钻机用泵车设计

针对常规探放水钻机采用静压水施工时水压低、水流不稳定,配套专用的大功率泥浆泵车成本高,同时受井下掘进迎头钻探施工空间限制,根据探放水施工工艺和特点,采用负载敏感液压技术和两体化的设计理念,进行了泵车主要部件选型、液压系统和泵车整体布局等设计。研制了一种煤矿井下探放水钻机用泵车,克服了井下静压水对钻探负载适应性差的不足和履带钻机外形尺寸大带来的运输和施工不便的问题,该泵车可以同时满足双臂钻孔的施工要求,提高钻孔施工效率,有效保障煤矿生产安全。     

机载锚杆钻机巷道支护及煤层注水技术应用

针对掘锚机配套侧帮锚杆钻机施工巷道两帮上排锚杆孔角度较大及掘进时工作面粉尘浓度较大的问题,在掘锚机顶部平台加装机载锚杆钻机,代替人工完成巷道两帮上排锚杆孔施工,同时可以实现掘进面迎头煤层注水孔施工.通过在保德煤矿81309回撤通道掘进面的现场工业性试验表明,MJZ-400/300E型机载锚杆钻机结构尺寸小,与掘锚机配套...     

非对称结构的锚杆钻臂给进杆有限元分析及优化设计

针对一种非对称锚杆钻臂给进杆在工作过程中受主给进油缸的偏载推力与拉力而影响锚杆钻臂工作可靠性的问题,应用有限元分析软件ABAQUS对给进杆进行有限元分析。结合理论分析及有限元分析结果,对其进行了优化设计,提高了给进杆的结构强度,为该结构的优化设计提供了理论依据,对其他钻机类似结构的给进杆优化设计也具有参考价值。     

煤矿巷道双臂探放水钻机

为提高掘进工作面探放水孔作业的施工效率,研发一款具备2个工作臂、机身窄、移动灵活、稳固调角速度快、可与掘进机交替进行施工的快速成孔钻机;并对钻机的回转器、给进机构及变幅机构3个关键部分的设计进行了研究。试验表明,钻机结构设计合理,能满足掘进工作面探放水快速成孔施工要求,为煤矿巷道安全高效掘进提供了可靠的装备保障。     

基于煤岩可钻性的钻孔机器人自适应控制方法

由于含煤地层的地质力学环境复杂,导致钻孔机器人给进系统的给进阻力和回转系统的负载转矩复杂多样。现有技术仅通过既定程序控制执行机构进行流程化的动作,钻进过程的自适应智能控制水平低,当钻进工况变化时易造成卡钻、断钻等事故,降低钻孔机器人的钻进效率,影响工作周期。针对该问题,提出一种基于煤岩可钻性的钻孔机器人给进回转双回路PID自适应控制方法。首先以钻进效率和钻进安全为控制目标,选择钻压、转矩作为煤岩可钻性模型的输入参数,运用小波包分解对钻进过程数据进行特征提取,得到样本数据和测试集,利用BP神经网络进行训练和验证,建立煤岩可钻性模型,获取当前钻进工况下推荐钻速和转速。然后基于煤岩可钻性模型,设计了基于PID控制的恒转矩控制策略和恒钻速控制策略,钻孔机器人给进回转控制系统通过恒转矩控制回路对设定钻压进行调整以实现恒转矩控制,通过恒钻速控制回路对设定转矩进行调整以实现恒钻速控制,在确保其安全工作下提高钻进效率。最后建立反映给进回转负载的钻头-煤岩相互作用模型并对钻孔机器人给进回转双回路PID自适应控制方法进行仿真测试。结果表明：(1)在煤岩硬度不变时,该控制方法可以实现恒转矩和恒钻速控制,转矩...     

钻机多变幅机构瞬时动态响应衰减特性研究

为研究全液压钻机多变幅机构的可靠性、安全性,确定瞬时冲击激振力作用下多变幅机构动态响应的衰减特性,基于模态分析理论,通过ABAQUS有限元分析软件,以ZDY2-3200LF全液压钻机的多变幅机构为研究对象,获得其固有频率和各阶振型,并在此基础上,以全液压钻机的最大给进力作为多变幅机构的瞬时冲击激振力,获得其应力和位移的动态响应曲线。研究结果为多变幅机构的优化设计提供依据,对其他全液压钻机多变幅机构的优化设计也具有参考价值。     

全方位调节式履带钻机在寺河煤矿的应用

针对常规履带钻机调角方式繁琐且辅助工时长的问题,研制了具有角度快速调节功能的全方位调节式履带钻机。采用双立柱快速调角机构,使得钻机的仰俯角和方位角的调节范围为-90°~+90°,水平开孔高度调节范围为1.25~2.25 m,可实现全方位、多层孔的施工要求。现场应用证明,全方位调节式履带钻机稳定性强,搬迁移位方便,是一款可适应多种施工方式的整体式履带钻机。     

利用水头差 巧设虹吸井

本文根据虹吸现象的基本原理，充分利用山区，丘陵地井组有高有低的特点，利用水位差，重力流排气，取代真空泵排气，不需外部能源，即可把取水井的水汇集到集水井的最佳方法，实践证明，该设计工艺简单，运行可靠，便于管理，它不仅投资省，而且运行中水费成本低。