雁崖煤业8305工作面回风巷(沿空巷),巷道内应力显现明显,导致巷道成效差等现象,采用由上至下正向安装工艺对工作面液压支架进行安装时,不仅增加了回风巷起底、挑顶工程量、巷道设备安装数量,降低了支架安装效率,而且不利于工作面支架安全施工。对此综采一队通过技术研究,决定对8305工作面采用反向安装工艺,通过实际应用效果来看,支架反向安装工艺加快了工作面支架安装速度,取得了显著应用成效。

以ZY6400型矿用液压支架中立柱为重点研究对象,通过建立立柱的强度分析模型,开展了其结构强度分析研究。结果显示,立柱中顶缸出现了一定的弯曲变形现象,并在柱头处出现了较大的应力集中现象,柱头处是立柱结构的薄弱部位。由此,有针对性提出了立柱结构优化改进的措施,这对提高液压支架的支撑性能、降低企业的安全事故风险具有显著意义。

通过结合某矿井采煤工作面的实际情况,提出支架的具体优化方案,对支架的架型选择、液压支架的主体结构、支架的防滑防倒功能等方面进行优化改进,最终选择了两立柱式液压支架,并对支架的主体结构和部分功能进行了改进,较大程度地提高了液压支架的支护强度和稳定性。

针对煤矿井下工作环境恶劣,人工巡查的方式效率低、巡查质量差、危险性较高的问题,分析一种新的煤矿井下液压支架姿态监控系统。根据实际应用表明,该系统能够实现对液压支架支护状态的自动监测和调整,完全可以满足对井下液压支架姿态精确监控的要求。

研究了综采工作面液压支架电气自动化控制的关键技术,具体介绍了液压支架电液控制系统的主要技术要求与总体结构,设计了液压支架电液控制系统的硬件部分与软件部分.其中硬件部分主要对传感器部分与PLC控制器部分进行了设计,软件部分重点设计了单架单动作、成组联动以及自动补压的具体流程.通过上述设计为进一步提高综采工作面液压支架自动化控制水平提供理论支撑.

针对7LS7型采煤机的调高油缸容易出现漏油等故障的问题,通过分析得出了导向套的O形圈易损坏、导向套的设计宽度不足和活塞杆的实际荷载超出设计值等问题是导致油缸漏油的原因,并针对这些问题提出了导向套分体设计、扩大导向套和降低溢流压力的改进措施,以降低7LS7型采煤机调高油缸在生产中的故障率。

对液态支架结构进行全面的剖析,并找出问题产生的原因,依据问题给予有效的解决对策,同时设计全新的抬底油缸导向结构,新型抬底油缸结构简单、合理,可有效提升煤矿生产质量与效率。

为进一步提升综采工作面的生产效率,重点从“三机”的协同智能化控制展开研究。对“三机”的参数匹配展开研究,为后续协同智能控制系统的构建奠定理论基础;构建协同智能控制系统框图;通过实践和理论仿真分析验证了智能化协同控制的效果。

大采高液压支架是进行厚煤层大采高综采中的支护设备,采高的增加对支架的承载性能要求随之增加。采用有限元模拟仿真的形式对液压支架在偏心载荷作用下的承载性能进行分析。结果表明,液压支架的整体应力最大值出现在直接承载的顶梁上,其最大应力小于材料的屈服应力,满足系统的承载要求;液压支架底座以最大应力计算,其安全系数达2.4,可对液压支架的底座进行一定的结构优化,以减少生产成本。

液压支架是实现综采工作面自动化开采的重要支护设备,对液压支架姿态的准确预测控制是实现自动化控制的必要基础。采用液压支架矩阵坐标结合BP神经网络算法的形式对液压支架的姿态进行准确的预测输出,并据此建立液压支架姿态自动化预测控制系统,实现对液压支架的自动化控制。