综采工作面在进行液压支架油缸更换时,传统的更换辅助装置在固定防止装置脱落和方便使用方面较在问题,针对这一情况提出了一种新型的更换液压油缸辅助装置,并对该新型辅助装置的结构和工作原理进行了分析。该装置在晋北煤业公司5-1031综采工作面的实践应用效果表明:该辅助装置的应用能有效完成液压支架油缸的更换,安全性高,劳动强度低,具有较好的安全经济效益。

为更方便地拆装液压支架销轴,基于传统液压支架销轴拆装工艺现存的不足,设计了一套液压支架销轴拆装设备,介绍了该设备的结构,具体工作原理,分析了关键部件的设计以及安装使用情况。实际应用结果表明,通过应用该液压支架销轴拆装设备,不仅可减轻维修液压支架时的工人劳动强度,而且能更好地保障维修工作的安全,高效。

针对当前液压支架设计成熟度低、成本高的现状,以ZY6400/21/45型液压支架为研究对象,借助ABAQUS仿真软件分析了扭转载荷工况下顶梁结构的受力状态,发现顶梁柱窝位置存在应力集中现象。通过降低柱窝结构的高度,完成顶梁结构的改进。结果表明,柱窝位置应力集中情况得到改善,且提高了柱窝的耐磨性和使用寿命,降低了制造成本,为液压支架的结构优化提供了参考。

以ZP4000型液压支架为研究对象,根据其工程图纸建立液压支架三维模型,设置好液压支架的材料属性,选择两种典型工况分析该型液压支架顶梁的强度分析结果。经计算分析得出,偏载工况最大应力为553.8 MPa,扭转工况最大应力值为509.9 MPa。并结合分析计算结果提出顶梁优化改进意见,以期对液压支架结构设计与优化提供理论参考。

通过对两柱、四柱液压支架的结构特性进行分析,得出了具有不同工作阻力的两柱液压支架和具有相同工作阻力的两柱、四柱液压支架的承载能力。通过对液压支架的能力测试发现,液压支架的结构承载特性决定了其适应性。

分析了该提升机在生产过程中出现故障的原因有不当保养和日常磨损以及恶劣的工作环境,得出了故障频率最高的部位是液压系统,重点研究了液压系统的日常维护及保养的方法以有效减少故障的发生。

以ZF13000型矿用液压支架中顶梁为分析对象,采用有限元分析方法,对顶梁在不同工况下的结构性能进行有限元仿真分析。分析认为:在两种工况下,顶梁的中部及柱窝等区域均出现了较大程度的应力集中及结构变形,是整个结构的薄弱部位。基于此,提出了顶梁结构优化改进的措施,这对提高顶梁及延长其液压支架的结构性能及使用寿命具有重要的指导意义。

针对液压位置控制系统,提出了几种最优整定控制器设计方法,通过对系统的分析,建立了系统的非线性动力学模型。为了克服液压系统的死区问题,提出了一种死区逆的非线性PID控制方案。设计了一种最优PID控制器以满足特定的时域性能要求,提出了一种在系统动力学是时变的情况下也能提供最优PID参数的最优整定PID控制方案。为了在实际中安全地实现最优整定控制,集成了一种控制性能预测策略。

根据煤矿井下综采工作面不同条件下起吊装运液压支架的需求,运用液压支架起吊装置,解决了在井下综采工作面巷道空间狭窄,顶板的平整度差等不利条件下,原有液压支架起吊装置安装困难,起吊平稳性和安全性差的技术性难题。通过对分体式液压支架起吊装置机构的组成及工作原理进行阐述,并对本装置的起吊状态进行了受力分析,验证了起吊液压支架的起吊能力,为进一步设计及油泵选型提供了参考。

为解决大断面施工锚索难题,通过机械化提升掘进效率。通过在阳煤一矿四区东辅助回风巷配套使用了CMM1-36Y型液压锚杆钻车,实现了机械化施工钻眼、安装锚索、快速张紧的全套化作业,施工效率明显提升,改善了现场的安全工作环境,极大地降低了员工的劳动强度,为相同巷道施工提供了可靠的掘进装备。