为保证内蒙古双欣矿业有限公司5-1上及2-1下煤层实现自动化、智能化开采,通过研究矿井煤层赋存特征及开采技术条件,模拟了不同支架的支护强度,确定了合理的工作面参数和液压支架参数,根据三机配套原则合理选择工作面相关配套设备,从而保证了矿井高产量、高智能化、高可靠性和高效率的目标。

针对传统矿井有轨辅助运输存在的结构复杂、操控不易、效率不高且在斜坡工作面安全系数低下等问题,以新型矿井无轨列车为研究对象,建立AMESim与Simulink联合仿真平台,研究实现系统液压同步控制。分析无轨列车工作原理;建立液压同步系统联合仿真模型;针对系统运行过程中存在的强耦合、非线性、偏载大等情况,分析“主从、等同、耦合”三种液压同步控制策略的有效性,并在最优控制策略下实现遗传算法寻优的PID液压同步控制;联合仿真结果表明模拟极限负载组合(0 kN,50 kN,100 kN,150 kN)情况下,采用耦合同步控制策略下基于遗传算法对PID寻优的控制系统能够实现系统动态同步误差小于±8 mm。系统具有较强的稳健性,满足矿井无轨列车液压缸运行同步平稳、快速的控制要求,确保煤矿安全生产。

针对单体液压支柱油缸机械加工中目前所使用的“镗滚一体化”工艺过程进行有效的探索与实践 ,结合主、客观因素 ,创新加工工艺 ,成功地解决了常年困扰生产的油缸“偏、扁”质量问题 ,取得了良好的经济效益 ,使质量有了保证 ,为机械加工油缸“镗滚一体化”

在充分调研国内煤矿井下综采支架使用状况的基础上,结合自身工作实际,通过加工工艺实践和总结分析,找出了立柱、千斤顶泄漏的主要原因,提出了油缸缸筒的加工技术要点及破损油缸缸筒的修复工艺,取得了较好的效果。

矿用液压支架是煤矿工作面开采期间支护核心设备,其主要应用于采场顶板、煤壁支护,提供安全作业空间和工作面采运设备前移动力。液压支架使用寿命及安全性能直接影响工作面安全开采。液压支架产品结构件制造焊接工艺原来主要以人工焊接为主,焊接劳动强度大、焊接质量存在一定不稳定性,且工作效率较低,而机器人自动化焊接工艺能够有效提升产品焊接质量、降低人工数和工作强度、提高了焊接工作效率,节省成本。

凉水井煤矿431303工作面位于4-2煤层采空区下部,为了实现该工作面的安全高效生产,结合工作面地质条件,采用经验估算法、数值模拟法对液压支架的支护强度进行研究,确定了合理的液压支架型号。实践表明,选择的液压支架合理,保证了工作面的安全生产,为该矿其他类似工作面液压支架选型提供了参考。

结合冶金矿山电动翻车机在使用中有待解决的问题,通过理论计算将自锁式液压马达及液压同步技术应用于翻车机的液压驱动控制改造中。现场应用结果表明,改造后的系统彻底解决了易烧电机、运行不同步的现象,在满足原系统功能的基础上,可靠性、自动化程度更高,操作方便,维护简单,提高了翻车机的运行效率,大大减轻维护成本,从而实现了安全高效生产。

针对国内液压支架控制需求进行分析,提出了一种基于PLC的支架控制系统总体方案,研究了系统实现的单架控制、成组控制、自动补压、远程通信与安全等功能。对控制器的外壳结构、处理器和各类信号采集模块进行选型设计,并设计了系统单架动作控制程序与成组动作程序的流程图。系统以PLC作为支架控制器核心,实现了支架动作的逻辑控制功能,通过RS485串口通信与监控主机组网,便于快速、准确地对支架寻址定位与成组控制。

通过对现用单体液压支柱在技术方面存在的诸多问题进行分析,提出了提高产品性能的改进方案:取消回力弹簧,简化了支柱整体结构;取消支柱底座、顶盖密封,减少了产品故障点;采用大流量溢流阀,防止顶板突然来压对支柱的冲击破坏;采用等强度结构和钢材调质处理,提高了支柱整体强度;采用复合电镀工艺,提高了支柱的防腐性能;采用免排气工艺,防止支柱的假性卸载;加装了防护套,防止粉尘对支柱的污染。通过对产品整体性能进行改进,力求支柱性能更加优越,在井下使用不出现主件变形和破坏,不用升井大修,减少了维护量和使用成本。研制的沿空留巷专用单体液压支柱已完成了性能测试和井下现场验证。

分析了支架液压系统中现有手动截止阀操作力矩大的原因，并介绍了一种新型液压阀－液控式截止阀的基本结构和工作原理。