检索结果-南通市图书馆

作者：杨瑾中国矿业大学

学位级别：硕士

超大采高液压支架作为大采高综采工作面主要的支护装备,其可靠性的优劣对煤炭安全高效开采具有十分重要的意义。由于超大采高液压支架支护工况复杂多变,开采扰动和顶部岩层运动易引起其关键零部件的瞬态应力集中,造成支架整机的可靠性... 详细信息

超大采高液压支架作为大采高综采工作面主要的支护装备,其可靠性的优劣对煤炭安全高效开采具有十分重要的意义。由于超大采高液压支架支护工况复杂多变,开采扰动和顶部岩层运动易引起其关键零部件的瞬态应力集中,造成支架整机的可靠性和安全性下降。本论文针对超大采高液压支架现场应用中出现的开裂等严重失效问题,通过超大采高液压支架掩护梁的力学模型和三维实体模型分析,从超大采高液压支架的受力、结构、制造工艺等方面,研究了超大采高液压支架发生开裂的原因,以此为基础对超大采高液压支架掩护梁的结构和焊接工艺进行了优化改造,达到了提升超大采高液压支架整机可靠性的目的。论文的主要工作及其研究内容如下:（1）基于Windchil模块化+骨架设计+参数化设计理念,进行了超大采高液压支架的云设计系统分析;研究了超大采高液压支架井下应用发生的失效形式和油缸承载情况,获得了工作面整体支护情况呈“凹”字型分布,部分支架存在轻微“高射炮”状态等。（2）采用UDEC模拟仿真软件,建立超大采高工作面开采模型,分析了顶部岩层的应力分布情况和断裂情况;以此为基础建立超大采高液压支架掩护梁力学简化模型,分析了不同支护高度时掩护梁的承载特性,明确了掩护梁最危险截面位置及开裂形成机理。（3）采用ABAQUS有限元软件对液压支架开展了静力学和动力学特性研究,对比分析了均匀载荷、偏心载荷以及扭转载荷等静载荷工况下液压支架的整体受力特性;开展了液压支架高位姿态和低位姿态的差异性研究,确定了液压支架应力集中位置以及支架薄弱环节;进行了矸石垮落冲击动力学的数值模拟,确定了液压支架掩护梁与千斤顶铰接位置是整个支架的薄弱环节,为下一步的掩护梁改进优化提供了理论依据。（4）针对上述研究揭示的问题,对液压支架掩护梁进行改进优化,分别完成了掩护梁结构改进和焊缝设计及施焊工艺改进,同时对其他可能导致掩护梁焊缝开裂的问题进行了排查,最终形成了新的掩护梁结构方案,对改进后的液压支架进行静力学和动力学分析,结果表明改进后的掩护梁平衡千斤顶耳座铰接位置应力集中程度明显下降,从而证明改进优化后的掩护梁能够明显改善其整体力学特性,提高超大采高液压支架的整体承载性能和服役寿命。该论文有图71幅,表8个,参考文献71篇。

关键词：超大采高液压支架开裂失效模拟分析冲击动力学优化改造

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深地煤炭资源安全高效智能化开采关键技术与实践

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 52-64页

作者：李伟孙希奎山东能源集团有限公司山东济南250101

深地煤炭资源地质赋存复杂,智能化开采是深地资源安全、高效、绿色发展的必由之路。智能化开采成套技术与装备能否适应千米深井复杂地质环境、控制围岩稳定并驱动装备跟随煤层自动推进是影响煤炭安全高效开采、减少作业人员、降低劳动... 详细信息

深地煤炭资源地质赋存复杂,智能化开采是深地资源安全、高效、绿色发展的必由之路。智能化开采成套技术与装备能否适应千米深井复杂地质环境、控制围岩稳定并驱动装备跟随煤层自动推进是影响煤炭安全高效开采、减少作业人员、降低劳动强度的关键。山东能源集团聚焦千米深井智能化开采围岩控制理论,提出了以强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合为核心的支架-围岩智能耦合关系,并形成与之相适应的智能耦合控制逻辑;为突破超大采高智能综采开采工艺及超高煤壁围岩控制技术瓶颈,提出了超大采高液压支架工作阻力“双因素控制法”,发明了三滚筒采煤机及其配套开采方法,研制了与超大采高智能综采相匹配的液压支架及配套系统;针对超大采高综放开采智能化放煤理论与围岩控制难题,提出超大采高综放支架-围岩耦合协调采放空间控制方法,创新了超大采高综放“马鞍形”开采工艺,研制了7 m超大采高智能综放开采液压支架及配套系统;研发了无反复支撑、快速循环自移的单元式超前支架,解决了回采巷道超前支护距离长、支护技术与装备适应性差的问题;开发了基于惯导和精准地质模型的智能采煤控制系统,解决了深部矿井工作面设备智能控制及困扰连续生产的难题;搭建了千米深井智能化开采综合管控平台,实现了千米深井重大灾害多源异构数据融合与管控。上述核心技术在山东能源集团赵楼煤矿7302工作面、东滩煤矿3308工作面等多个工作面进行了智能化开采示范建设,取得了良好的应用效果,所获成果整体推动了我国深地煤炭资源安全高效智能化开采水平,可以为类似矿井智能化工作面建设提供理论与技术借鉴。

关键词：千米深井智能化开采支架-围岩关系超大采高液压支架智能采煤控制系统多元灾害

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煤矿液压支架力学特性及掩护梁结构优化分析

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矿业装备 2023年第10期 191-193页

作者：武智龙山西宁武大运华盛南沟煤业有限公司山西忻州036700

基于煤矿超大采高液压支架现场应用情况,以液压支架掩护梁为对象,介绍一种结构优化设计。结构优化设计中引入仿真分析方法,具体为根据超大采高液压支架基本结构与现场应用情况构建仿真模型,并由模型实施仿真分析,以掩护梁为研究对象,根... 详细信息

基于煤矿超大采高液压支架现场应用情况,以液压支架掩护梁为对象,介绍一种结构优化设计。结构优化设计中引入仿真分析方法,具体为根据超大采高液压支架基本结构与现场应用情况构建仿真模型,并由模型实施仿真分析,以掩护梁为研究对象,根据液压结果提出掩护梁结构优化设计,最后将优化设计应用于工程实践,确认优化设计具有较强可行性。

关键词：超大采高液压支架力学特性掩护梁结构优化设计

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8 m大采高综采工作面成套装备研发及应用

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煤炭科学技术 2017年第11期45卷 1-8页

作者：王国法李希勇张传昌任怀伟天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 兖矿集团有限公司山东济宁273500 陕西未来能源化工有限公司陕西榆林719099

针对8 m大采高工作面围岩控制、液压支架可靠性保证、超大煤量自适应连续运行、工作面配套存在的问题进行研究,建立液压支架与围岩的耦合力学模型,采用"双因素控制法"确定超大采高液压支架合理工作阻力,设计伸缩梁与护帮板分离的三级协... 详细信息

针对8 m大采高工作面围岩控制、液压支架可靠性保证、超大煤量自适应连续运行、工作面配套存在的问题进行研究,建立液压支架与围岩的耦合力学模型,采用"双因素控制法"确定超大采高液压支架合理工作阻力,设计伸缩梁与护帮板分离的三级协动护帮装置、大缸径抗冲击双伸缩立柱,有效控制片帮及顶板压力;采用高强度结构钢及智能焊接新工艺提高8.2 m大采高液压支架可靠性;基于无极软启动、超大规格链条及传动系统和电直驱齿辊式连续破碎装置,研制超大煤量自适应刮板输送机;综合对采煤机行走传动、带式输送机可折叠机身、超前液压支护等多个方面进行研究,研发了首套8 m大采高综采成套装备,并在兖矿集团金鸡滩煤矿108工作面进行工业性试验。试验表明:成套装备能有效地控制顶板和煤壁,具备良好的稳定性及可靠性,煤流运输顺畅,无大块煤堵塞,试验期间工作面最高日产5.7万t,月产达到150万t以上。

关键词： 8 m大采高综采成套装备超大采高液压支架重型刮板输送机

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