掘锚护一体机应用技术

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煤矿采掘效率的失调日益显现,严重影响了煤矿开采的进度及产能.影响综掘效率的关键因素是临时支护和锚固的效率提不上来,并且需要大量的人力、物力.将传统锚固与机载锚固的施工工艺进行对比分析,并根据某矿具体应用实例,为掘锚护一体机的应用提供了参考.
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数字孪生被列为十大战略科技发展趋势之一,将在煤矿行业中发挥重要作用.提出了基于数字孪生技术的采煤机预测性维护方法,提出了多维数字孪生模型,初步建立了预测性维护流程以及具体实施步骤,并对各部分进行了介绍.
通过对某矿一起井下无轨人车斜坡道溜车事故的实际案例分析,结果表明制动系统设计缺陷与部件选型不合理是事故发生的根本原因.为提高井下无轨人车制动系统的安全性,避免类似事故,从改进系统方案、优化部件选型及按标准要求设计几方面提出了防范措施.
针对综采工作面回撤三角区支护方式、支护设备,通过对三角区液压支架架型及围岩适应性研究,确定掩护支架组的结构形式.为了满足综采工作面液压支架回撤端头顶板机械化支护及回撤作业工艺要求,对三角区支架组与其他设备空间位置配套合理性、三角区支架组结构参数及结构布置等方面进行研究,设计了回撤三角区掩护支架组,代替传统的井字形木垛和原木点柱联合支护方式.
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采煤机截割部传动齿轮的工作状态影响着传动系统的工作效率.对齿轮故障监测与诊断进行研究,采用CATIA建立故障齿轮模型,利用仿真软件ADAMS与COMSOL仿真齿轮啮合瞬间产生的振动与声发射信号,对信号进行特征提取,采用BP神经网络对采煤机截割部齿轮故障进行诊断.仿真结果表明,振动与声发射融合对微小齿轮裂纹的识别具有较高准确性,对采煤机故障诊断具有一定的指导意义.
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智慧型矿山建设中先进的传感器技术、通信技术、物联网技术得到了广泛的应用,设备数据也有了较深层次的积累和存储,煤矿设备管理的发展趋向于数字化转型升级.对煤矿设备管理的发展进行总结,提出煤炭企业设备管理应该采用设备寿命衰退为理论依据,确立设备的故障和剩余寿命预测为核心,挖掘从物联网采集的大数据,建立设备管理预测维修的数字化模型.
以煤岩的相关材料理论为基础,建立煤岩截割三维模型,利用有限元分软件ANSYS对该模型进行仿真.研究了转速和牵引速度与载荷波动系数、截割比能耗、截齿安全系数的关系,得到载荷波动系数、截割比能耗、截齿安全系数的关系式,通过fmincon函数得出结果:当转速为86.2 r/min、牵引速度为3.85 m/min时,采煤机运动参数达到最佳,此时载荷波动系数为0.271,截能比耗为0.785 kW·h/m3,截齿安全系数为2.4.
基于ANSYS所支持的IronPython参数化设计语言,编写了挖掘机工作装置在ANSYS SpaceClaim中的建模程序和某种工况下Mechanical的有限元计算分析脚本.将繁冗的程序封装起来,利用ANSYS ACT插件开发出友好的交互界面.实践表明,该参数化程序建模速度快、加载分析准确、便于修改,有一定的实用价值.