以矿井常用的悬臂式掘进机悬臂为研究对象,对悬臂O型浮动密封系统出现的悬臂腔体内容易进杂物、主轴断裂、故障维修时井下环境不能满足要求等问题进行分析,并提出改进方案,即将传统的O型密封系统改造成Z型密封结构,并通过有限元分析方法对采用Z型密封结构下的主轴强度及可靠性进行校核。结果表明,采用Z型密封结构不仅降低了密封系统的加工难度,而且还提升了密封系统的使用寿命及密封效果,改进后的密封系统安全可靠,可以更好地满足井下掘进巷道复杂环境要求。

为进一步提升综采工作面生产的自动化,实现综采工作面的无人化运行,根据综采工作面的生产情况完成三机联动控制方案和工艺流程的设计,基于PLC控制器建立三机联动控制系统结构框图和控制软件,后通过仿真手段验证三机联动控制系统的功能,取得了理想结果。

为了解决无极绳绞车传统调速控制方式和控制策略下,设备出现的冲击明显、响应速度慢、掉道频率增加等问题,在对当前无极绳绞车调速方式和控制策略现状分析的基础上,确定采用内环PID控制策略的变频液压调速方式对设备进行控制,并对液压马达、液压泵和电机进行选型设计。通过仿真分析表明,无极绳绞车液压调速方式具有较好的响应性。

综采面上隅角传感器为井工煤矿安全生产、有害气体监测及通风管理提供了实时数据,对工作面安全生产具有特别重要的指导意义。针对目前综采工作面上隅角多台传感器随工作面的推进需人工吊挂、挪移频繁,且难以实时满足吊挂标准等问题,通过调研与研究,设计了一种综采工作面上隅角多台传感器随架移动液压自调式吊挂装置。通过在石炭二叠系山4号层8108综采面应用试验,表明该装置能及时有效地使综采面上隅角多台传感器符合吊挂标准,达到了预期效果。该装置的设计为综采面上隅角传感器吊挂提供了全新的吊挂方式,提升了自动化管理水平,具有一定的推广应用价值。

矿井刮板输送机在使用过程中频繁出现由于张紧力降低而引起的卡链、断链等事故,采用人工张紧刮板链不仅作业效率低,而且存在一定的安全风险,为此提出将自动张紧装置控制系统应用到刮板链张紧力控制中。依据刮板输送机机尾位置的压力传感器、位移传感器、PLC分析各传感器监测监控所得到的检测信息,并且由提前设定好的控制程序自动调整刮板输送机张紧力。在西铭矿48705综采工作面现场应用后,该自动张紧装置控制系统运行平稳,可实现刮板链自动张紧,不仅减少了刮板输送机故障发生率,而且提高了设备运行效率,取得了较好的应用成果。

为进一步提升综采工作面的生产效率和安全性,保证液压支架与工作面地质、煤层条件相匹配,以1042综采工作面为研究对象,通过理论计算与数值模拟相结合的方式完成工作面普通液压支架和端头液压支架的选型,并制定有效的矿压观测方案对液压支架的稳定性和适应性进行评价,取得理想成果。

针对液压支架结构件焊接工作中坡口横焊和平焊方法展开分析和研究,总结出两种不同焊接方法的优缺点,并结合焊接工作现场质量检测工作内容,有效得出降低焊接缺陷的工艺参数信息,制订出更加科学合理的焊接工作方案,有效保证液压支架构件的焊接效率和质量。

立柱千斤顶为液压支架的主要动力结构,起到升降和支撑液压支架的作用,由于液压支架检修维护不到位以及腐蚀介质的影响,其经常会出现设备失效故障。针对矿井液压支架立柱及千斤顶的故障原因进行详细剖析,并提出了相应的改善方法及故障解决措施,为提高液压支架整体工作性能提供参考。

针对装备维修中对机械装备液压系统故障进行推理和定位的问题,以TY160型推土机为研究对象,运用思维导图方法,对该型推土机工作装置液压系统常见故障进行诊断和排除,通过逻辑推理手段绘制思维导图,为解决此类问题提供可行的解决方法。

为了探究一种巷道掘进高效探水设备,以小庄煤矿40302工作面运输巷为研究对象,采用理论分析和现场调研的方法研究了履带式全液压坑道钻机在巷道掘进探水中的应用。结果表明:传统坑道钻机在巷道掘进探水中具有体积大、结构松散的缺点;履带式全液压坑道钻机具有结构紧凑、安全高效、劳动强度低等优点,利于其在巷道掘进探水中的应用;40302运输巷采用履带式全液压坑道钻机掘进探水后,掘进效率提升21%。