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液压支架的机械结构优化与动力学分析

机械管理开发 2025年第3期40卷 54-56,59页

作者：李亚杰张奔辉晋能控股装备制造集团金鼎山西煤机有限责任公司山西晋城048006

研究旨在优化液压支架的机械结构并进行动力学分析,以提高其工作性能和可靠性。采用有限元分析和多体动力学仿真相结合的方法,对液压支架进行结构优化设计。结果表明,优化后的液压支架承载能力提高15%,动态响应时间缩短20%。通过合理的... 详细信息

研究旨在优化液压支架的机械结构并进行动力学分析,以提高其工作性能和可靠性。采用有限元分析和多体动力学仿真相结合的方法,对液压支架进行结构优化设计。结果表明,优化后的液压支架承载能力提高15%,动态响应时间缩短20%。通过合理的结构优化和动力学分析,可显著提升液压支架的整体性能,为煤矿安全高效生产提供有力支撑。

关键词：液压支架结构优化动力学分析有限元多体动力学

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大功率矿用永磁电机的研究与应用

机械工程与自动化 2025年第2期54卷 208-209,212页

作者：高鹏程晋能控股装备制造集团金鼎山西煤机有限责任公司山西晋城048000

永磁电机直驱系统具有节能高效、过载能力强、重载软启动特性优等特点,已成为煤矿带式输送机的主要驱动系统。对山西某矿CST驱动系统进行升级改造,重点介绍了1000kW永磁电机的性能指标、防爆结构设计、电磁仿真和升级改造后的应用效果。

关键词：永磁电机防爆结构电磁仿真升级改造

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高应力巷道底板冲击机制及多层次防治技术

采矿与岩层控制工程学报 2025年第1期7卷 179-190页

作者：马文涛潘俊锋马小辉吕大钊王冰中煤科工开采研究院有限公司北京100013 陕西彬长孟村矿业有限公司陕西咸阳712000

针对深部高应力巷道冲击显现往往以底板为突破口失稳破坏的问题,以陕西彬长矿区孟村煤矿401102工作面75.00 m宽煤柱为工程背景,分析了临空宽煤柱冲击致灾机制。利用数值模拟技术分析了巷道底板破坏模式,建立了巷道围岩力源–承载全结构... 详细信息

针对深部高应力巷道冲击显现往往以底板为突破口失稳破坏的问题,以陕西彬长矿区孟村煤矿401102工作面75.00 m宽煤柱为工程背景,分析了临空宽煤柱冲击致灾机制。利用数值模拟技术分析了巷道底板破坏模式,建立了巷道围岩力源–承载全结构模型,进一步研究了底板冲击显现机制,采用震波CT技术原位探测了401102工作面冲击危险指数分布情况,最后提出了高应力巷道分步、分源多层次全结构防治方法,并进行了工程实践。研究结果表明,(1)临空宽煤柱冲击致灾机制为:宽煤柱留设提供载荷承载位置,自重应力提供基础静载荷,工作面后方及侧向悬顶提供增量静载荷,其突然破断提供增量动载荷,多因素条件导致宽煤柱承载应力超过冲击临界值后,进而发生冲击地压。(2)巷道底板是煤岩系统动静载荷的主要承载区域,也是冲击破坏的主要显现区域,其呈现渐进式破坏模式,表现为非对称破坏。(3)静载荷是冲击地压发生的必要条件,利用震波CT原位探测技术得到401102工作面存在静载集中区,整体具有中等冲击危险。(4)为防止冲击启动,提出了“降低开采扰动–补偿开采扰动–强化巷道支护”的多层次、全结构的防冲技术,并进行合理的防冲开采规划,研究结果对冲击地压防治具有一定的借鉴意义。

关键词：深部冲击机制底臌破坏模式多层次防治

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煤机装备全生命周期管理系统架构与关键技术

煤炭科学技术 2025年第2期53卷 339-350页

作者：庞义辉毕经龙袁鹏喆赵宝福丁自伟煤炭科学研究总院有限公司北京100013 中煤(天津)地下工程智能研究院有限公司天津300131 西安科技大学陕西西安710054

针对煤机装备实现全生命周期数智化综合管理技术难题,将我国煤机装备全生命周期管理技术发展历程划分为3个阶段,从煤机装备管理标准体系建设、设备台账流程管理、智能运维管理及系统平台建设等方面分析了现阶段我国煤机装备管理存在的... 详细信息

针对煤机装备实现全生命周期数智化综合管理技术难题,将我国煤机装备全生命周期管理技术发展历程划分为3个阶段,从煤机装备管理标准体系建设、设备台账流程管理、智能运维管理及系统平台建设等方面分析了现阶段我国煤机装备管理存在的痛点。研究了煤机装备前期、中期、后期管理目标、业务流程及实施主体,提出了煤机装备全生命周期数智化管理系统总体架构。分析了煤机装备选型优化设计主要影响因素,研究得出了综采设备选型优化计算方法,开发了综采设备选型优化算法及软件平台,提出了煤机装备系列型谱与编码体系构建方法。将煤机装备管理划分为6个业务域,阐明了不同业务域之间的关联关系;研究了工单管理流程不同阶段的业务分工,提出了基于AI赋能的工单精细化管理流程。分析了不同运维模式之间的差异,基于区域集中运维模式提出了煤机装备运维管理技术框架。分析了煤机装备状态感知技术现状及存在的问题,研究了基于非接触式传感技术的间接感知方法,在提高解算精度的前提下降低了安装与运维成本。研究了基于数字孪生技术对实体模型进行远程运维作业的技术路径,提出了几何模型+机理模型+数据模型融合驱动的运行控制与维护策略,展望了煤机装备全生命周期数智化综合管理技术及系统平台研发方向。

关键词：煤机装备全生命周期管理装备型谱精细化管理运维管理

“天窗”隐蔽致灾因素地质-工程一体化普查技术

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煤田地质与勘探 2025年第2期53卷 22-32页

作者：董敏涛中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

【目的】“天窗”作为陕北侏罗纪煤田榆神矿区南部矿井的主要隐蔽致灾因素,其隐蔽性和难探查性使得该区域“天窗”空间分布不明,安全隐患凸显,需研究有效的探测技术手段,解决空间探测难题,保障矿井安全。【方法】以研究区典型矿井为研... 详细信息

【目的】“天窗”作为陕北侏罗纪煤田榆神矿区南部矿井的主要隐蔽致灾因素,其隐蔽性和难探查性使得该区域“天窗”空间分布不明,安全隐患凸显,需研究有效的探测技术手段,解决空间探测难题,保障矿井安全。【方法】以研究区典型矿井为研究对象,采用地质分析、科学评价和工程探测为一体的“天窗”隐蔽致灾因素地质-工程一体化普查技术,对研究区“天窗”隐蔽致灾因素的空间分布特征及其灾害类型进行探查。【结果和结论】结果表明:区内“天窗”发育主要受古河道控制,同时与现代河流有一定的继承性;高密度直流电法、微动勘探对研究区“天窗”发育的范围、电性和声波信号明显、显著表现为高电阻率和波速异常的特征,而瞬变电磁勘探物性特征响应不明显;“天窗”发育区为古河道沉积形成的岩性组合,具有明显的二元结构特征和红土层二次沉积与河道沙土层混合或互层沉积的岩性组合特征;红土层发育区具有钻孔缩径、钻孔漏失量少、岩层成层性直立性好等特征。“天窗”发育区黄土层的渗透系数为2.21×10^(-2) m/d,红土层渗透系数为7.18×10^(-3) m/d,红土的隔水能力大于黄土。综合物探能够在平面上快速识别红土异常区,为精细勘探工程准确圈定“天窗”提供依据,同时,精细勘探结果也验证了综合物探对“天窗”发育区在电性和声波信号反映特征的准确性。研究成果为区域内红土缺失性“天窗”隐蔽致灾因素普查、治理提供技术支撑,为地质条件相似矿区提供“天窗”有效探测的技术手段指导,进而为煤矿安全、高效、绿色、智能化开采提供地质保障技术。

关键词：天窗隐蔽致灾因素直流电法勘探微动勘探地质钻探地质-工程一体化地质保障技术

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矿用随钻方位电磁波仪器正交天线响应特征

煤田地质与勘探 2025年第2期53卷 160-166页

作者：陈刚中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

【目的和方法】为掌握煤层水平井中随钻电磁波仪器探测影响因素,通过有限元数值模拟采用多频、多线圈距的正交耦合线圈进行边界探测研究,确定了仪器线圈最佳排布非对称方式,并获得了适合高阻煤层的频率、源距、线圈间距的优化工作参数... 详细信息

【目的和方法】为掌握煤层水平井中随钻电磁波仪器探测影响因素,通过有限元数值模拟采用多频、多线圈距的正交耦合线圈进行边界探测研究,确定了仪器线圈最佳排布非对称方式,并获得了适合高阻煤层的频率、源距、线圈间距的优化工作参数选择。【结果和结论】通过正交线圈与倾斜线圈对比研究,发现倾斜线圈时定向信号虽然理论上幅度比信号随着线圈距增大在增强,但实际的倾斜线圈感应电动势的幅值却随着线圈距增大而减小,增大了信号采集的难度。通过研究设计了一种适合煤矿使用的方位电磁波电阻率正交线圈系结构,满足高阻情况下同时具备电阻率和界面探测的功能,获得了适合高阻煤层的频率、源距、线圈间距的优化参数,为煤矿井下孔内顺煤层方位电磁波探测技术提供基础。

关键词：随钻电磁波仪器煤层水平孔有限元模拟线圈系设计

基于无人值守的井下煤泥水清淤系统及核心设备的研究与应用

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仪器仪表用户 2025年第1期32卷 33-35,38页

作者：周立波山东莱芜煤机智能科技有限公司山东莱芜271100

本文针对目前矿井井下煤泥水落后的工艺流程及设备存在的不足,采用矿浆絮凝沉降理论、阶梯溢流、预先处理理论,通过实验室试验和工业性试验,提出从源头解决水仓清挖问题为根本,提前逐级处理325目之上的粗颗粒(不进水仓处理),间接处理了... 详细信息

本文针对目前矿井井下煤泥水落后的工艺流程及设备存在的不足,采用矿浆絮凝沉降理论、阶梯溢流、预先处理理论,通过实验室试验和工业性试验,提出从源头解决水仓清挖问题为根本,提前逐级处理325目之上的粗颗粒(不进水仓处理),间接处理了水仓,研究了一套基于无人值守的井下煤泥水清淤系统,重点介绍了核心设备—QCG刮板式清仓机;该系统装备采用“机械化换人、自动化减人”,实现井上地面集控室操作、远成视频监控,井下无人值守,最终实现水仓5年以上(或5~10年)清淤一次;解决了工人的劳动强度问题;提前处理粗颗粒,解决了多级泵的磨损问题;时时清挖(不启用备用水仓),提高了水仓的抗水灾能力,彻底解决了矿井安全隐患。

关键词：井下煤泥水清淤系统工艺关键设备

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采煤机导向滑靴铸件缺陷分析及改善对策

铸造工程 2025年第2期49卷 54-57页

作者：李超张丁予常熟天地煤机装备有限公司江苏苏州215500 江苏省仪器仪表学会江苏南京210000

导向滑靴铸件是采煤机的关键部件,其质量好坏直接影响着采整机的品质和采煤生产效率。对使用过程中导向滑靴时常发生断裂问题分析认为导向滑靴的断裂虽有结构设计的影响,但铸件自身质量是导致断裂的主要原因。通过对产品结构实施局部优... 详细信息

导向滑靴铸件是采煤机的关键部件,其质量好坏直接影响着采整机的品质和采煤生产效率。对使用过程中导向滑靴时常发生断裂问题分析认为导向滑靴的断裂虽有结构设计的影响,但铸件自身质量是导致断裂的主要原因。通过对产品结构实施局部优化设计、对铸造工艺方案进行优化和对关键工序精细控制等措施,可使采煤机导向滑靴铸件的质量得到明显改善。

关键词：导向滑靴铸件采煤机铸造工艺质量优化

联合收获机螺旋交错排布式脱粒滚筒设计与试验

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农业机械学报 2025年第2期56卷 314-324页

作者：江涛李海同黄鸣辉张敏金梅关卓怀农业农村部南京农业机械化研究所国机重工集团常林有限公司

针对履带式谷物联合收获机脱粒滚筒对物料打击力度大、脱出物细碎化程度高，导致清选筛面杂余多易堆积，影响籽粒透筛，造成清选损失率高以及功率消耗大等问题，通过优化齿杆及脱粒元件的结构和排布，设计了螺旋交错排布式脱粒滚筒，减... 详细信息

针对履带式谷物联合收获机脱粒滚筒对物料打击力度大、脱出物细碎化程度高，导致清选筛面杂余多易堆积，影响籽粒透筛，造成清选损失率高以及功率消耗大等问题，通过优化齿杆及脱粒元件的结构和排布，设计了螺旋交错排布式脱粒滚筒，减少了滚筒载荷波动，降低了脱粒元件对物料的冲击强度，有利于减少物料的破碎和断裂。通过离散元仿真试验与台架试验分析了脱出物籽粒分布规律，对比分析了茎秆在原机滚筒和所设计螺旋滚筒内的运移速度以及滚筒受到的扭矩。仿真试验结果表明，当滚筒转速为750 r/min时，茎秆在所设计螺旋滚筒内的运移速度提升23.5%,更利于物料向后输送，平均扭矩下降29.2%,且扭矩波动变化更小，脱粒作业稳定性更好。田间对比试验结果表明，所设计螺旋滚筒脱出物茎秆断裂和细碎化程度更低，减轻了筛面负荷，提升了籽粒透筛概率，清选损失率平均降低22.8%。在相同作业条件下，配置螺旋滚筒的联合收获机平均油耗下降18.1%。仿真试验与田间对比试验结果表明，所设计的螺旋交错排布式脱粒滚筒有助于减少作业损失，提升作业效率，降低脱粒功耗，能够满足履带式联合收获机高效低损低功耗的作业需求。

关键词：联合收获机脱粒滚筒螺旋交错排布式