针对综采工作面在搬家回撤时液压支架回撤难度大、回撤效率低及安全系数低等技术难题,四明山煤矿对9106工作面液压支架提出了后退迈步掩护式回撤工艺,并对工作面回撤期间顶板采取合理有效的安全支护措施。通过实际应用效果来看,与传统前进式回撤工艺相比,工作面支架回撤周期可缩短4 d,保证了工作面液压支架安全快速回撤,取得了显著应用成效。

针对某煤炭企业液压支架立柱泄漏、保压效果差的问题,借助ABAQUS仿真计算软件,开展了液压支架密封件失效原因分析与改进工作。结果表明,预紧状态和工作状态时Y形圈主唇口和副唇附近存在应力峰值是导致立柱泄漏、保压效果差的主要原因。通过改进O形弹性体线径尺寸,由Φ3.5 mm提高到Φ6.99 mm,再次仿真计算得出,相较于改进之前,O形弹性体线径的增大,降低了预紧状态和工作状态时Y形圈主唇口和副唇附近的应力峰值,改进效果显著。

以某煤矿的煤层工作面为研究对象,首先,测定出底板比压,确保支架对底板的比压值应低于底板容许比压,其次,确定了老顶的级别与直接顶的类别,根据经验参考筛选液压支架架型,并计算出了液压支架所需的主要参数,最终完成了该煤层工作面综采机械化液压支架的选型。

针对综采工作面液压支架初撑力调整采用人工调整的方式存在调整精度差、耗时长、安全风险大等问题,提出一种液压支架初撑力控制系统。该系统以工作油缸液压压力调整为基础,通过电磁控制阀对液压支架初撑力进行调整。在1506综采工作面现场应用后,该系统可在10 s内即完成初撑力调整,且初撑力最大变化量在0.3 MPa以内,取得较为显著的应用成效。

为了减少热轧厂液压设备故障、提升液压设备的工作效率,基于提升液压设备系统的构成,从热轧厂液压设备的用途、周围环境、故障原因、维护手段四个方面对热轧厂液压设备故障进行深入分析,重点对热轧板带卷取后步进输送机液压故障进行分析。

由于煤矿井下支护环境恶劣,工作时的受力条件复杂,对液压支架的底座造成了巨大的影响。因此,利用三维建模软件建立液压支架底座三维结构模型,对其支护作业时的受力状态进行分析,并利用仿真分析软件对其进行仿真研究,根据仿真结果针对性地提出了底座结构的优化方案。对优化前后底座受力情况进行分析,表明优化后底座重量降低了约121.49 kg,其制造成本降低了约2.9%。

根据液压自动增益控制系统和高速开关阀的特点,建立了数字液压自动增益控制系统模型,并对其内环进行了模拟及对比。为了在高速开关阀的应用下调节液压缸的参数,提出将占空比线性转换PWM控制分别应用于传统PID控制和模糊自适应PID控制,并对两种控制方法进行分析,得出两种控制方法对系统的影响。

为优化井下液压支架压力监测系统,以小庄煤矿压力监测系统为研究对象,采用理论分析和现场监测的方法对井下液压支架压力监测系统进行优化设计。研究结果表明:无线监测系统通过无线传输的方式可实时有效地传递压力传感器的监测数据,解决了有线压力监测系统数据上传不及时的问题,并实现了监测系统数据在40309工作面回采过程中的准确实时传输。

分析了液压支架的特点,建立其数学模型,根据仿真分析可以得到液压支架各部件的移动规律,基于VC++完成了液压支架运动特征可视化界面的设计及程序的编写。依据程序计算结果,可以有效判断移架过程中液压油缸的动作参数,为移架提供理论参考。

当液压动力支架处于支护施工作业时,要遭受来自巷道的顶部煤矿岩层作用压力和掉落的煤矸石所形成的冲击力,极易对支架结构造成损坏,对井下煤矿安全综采构成严重的威胁。因此,运用ADAMS分析软件搭建液压动力支架动力学仿真模型,对液压动力支架遭遇载荷冲击之后的传递情况进行研究。结果显示:载荷冲击的作用对液压动力支架各不同部位相连处力的传导特征有着不同程度的影响,此结论可为给液压动力支架的后续优化改进设计奠定理论基础。