特厚煤层巷道拱梁耦合支护结构与围岩稳定性控制研究

来源 :机械管理开发 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qunli19890523
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为了解决特厚煤层巷道围岩变形严重的问题,以正利矿为研究背景,利用数值模拟软件对不同支护参数下耦合支护系统稳定性进行研究.结果表明,最佳锚杆预紧力为60 kN,最佳锚索预紧力为150 kN,最佳锚杆长度为2.2 m,最佳锚索长度为8 m.该研究可为后续特厚煤层巷道支护设计提供一定的参考.
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为保证所选型液压支架能够对工作面顶板和围岩进行稳定、有效控制,保证工作面高效生产,以某矿42101工作面为例,在研究其地质、煤层等条件的基础上,分析了液压支架选型所遵循的基本原则和步骤,并以204工作面为类比对象采用类比法和顶板模型法综合确定液压支架的关键参数,为今后液压支架的选型提供指导.
煤炭企业正处于科技变革的新时期,随着开采深度的不断加深,煤矿井下深部煤层的地质情况越来越复杂,对采煤机的截割效率提出了更高的要求.因此,结合神经网络控制和模糊控制的优越性,并结合瞬时冲击载荷的特性,提出了基于自抗扰转矩补偿的截割部传动系统自适应抑制的控制方法,保证了采煤机传动系统的自适应控制.
针对矿井原煤运输系统中带式输送机在高负载、长时间不间断运输等因素影响下存在驱动装置故障发生率高的问题,结合矿井煤炭运输需要提出CTS+减速器+电机、变频器+永磁电机、变频永磁直驱系统三种驱动系统改造方案并综合比对,最终确定采用变频永磁直驱系统作为驱动方案并进行实施.经现场应用后表明,带式输送机运输系统工作效率及可靠性等均得到提升,取得较好的应用效果.
为了防止四明山煤矿9107工作面回采期间上覆3号煤层积水向工作面涌入发生工作面透水事故,通过技术研究,决定对上覆3号煤层采空区采取探放水施工设计.通过实际应用效果来看,采取探放水施工措施后,对3号煤层采空区放水量共计为80 024 m3,与预计积水量基本相符;工作面在后期回采过程中顶板淋水量不足0.89 m3/h,消除了上覆采空区积水隐患,保证了工作面安全高效回采,取得了显著应用成效.
为实现综采工作面高效回采,依据山西某矿11305综采工作面与F4断层赋存情况,提出快速过断层技术并进行工程应用.具体采用注浆方式对回采巷道断层影响区进行加固,确保采面过断层期间回采巷道围岩稳定;采用松动爆破方式辅助采煤机破岩、注浆+撞锲+吊棚方式控制围岩变形.经现场应用后,采面过断层期间仍保持4.8 m/d推进速度,安全快速通过断层影响区,取得较好应用成果.
由于刮板输送机中的中部槽长期与刮板链相接触运行,导致中部槽磨损失效.基于此,对中部槽的槽帮处进行结构改进,利用ANSYS软件对改进前后结构的应力分布情况进行了对比,表明改进后的结构减少了应力集中,提高了中部槽的结构强度和可靠性.
通过对焊接机械臂的需求进行分析,运用工业机器人的相关知识,对焊接机械臂驱动方式、传动方式、大小臂结构进行了设计选型,并最终进行了整体设计.通过动力学仿真分析证明,该设计科学合理、运行稳定,可运用于实际生产之中.
针对现阶段矿井使用的带式输送机运输系统采用逆煤流启动存在能耗高、设备磨损大以及启动时间长等问题,提出将顺煤流启动控制技术应用到带式输送机运行控制中.以山西某矿3509综采工作面工程为例,分析顺煤流启动控制技术控制原理、软启动方式以及控制方案,以及顺煤流启动控制技术应用效果.经现场应用后,顺煤流启动控制系统可平稳运行,期间未出现输送机启动故障或者堆煤等问题,预计运输系统年可降低电费约55万元,取得较好的应用成果.
轴流通风机是广泛使用的进行能量转换的叶轮设备,叶片厚度的大小对通风机的性能具有直接的影响.为提高通风机的使用性能及安全性,采用仿真分析的形式对不同叶片厚度的通风机性能进行仿真分析.结果表明:较小厚度的叶片通风机具有较好的气动性能,适当增加叶片厚度,有利于提高通风机的稳定区间,保证通风机的安全可靠性.
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