结合大同煤矿集团北辛窑矿地质条件及配套的综采设备要求,对大倾角放顶煤液压支架进行了设计,通过设计防倒、防滑机构,解决了22°倾角工作面地质条件下的设备正常运行问题,实际应用取得了良好效果。

大倾角煤层走向长壁综采面顶板载荷与支架重力的切向分量随工作面倾角增加而增大,但顶板载荷与支架重力的法向分量却相反,造成支架在斜面上所处的力学环境复杂、稳态控制劣化。特别是采高加大使支架重心增高、煤壁片帮加剧、架前冒顶频发,支架稳态控制难度加大甚或失效而导致支架下滑倾斜加剧或最终群体倾倒。花山煤矿6152大倾角大采高综采面就发生过因支架稳态控制失效而导致支架严重倾倒且难以扶正,工作面生产被迫中断,经济损失巨大。现场实测了支架与工作面倾角,并据此获得支架倾斜程度量化指标值——倾斜度。综合分析结果表明,导致支架群体性倾倒是由煤层倾角增加、采高加大、支架过重、煤壁片帮、架前冒顶、侧护倒置与故障、未用防倒防滑装置、拉架操作不当等多因素共同作用所致。基于大倾角煤层走向长壁工作面矿压显...

大倾角条件下,液压支架的稳定性控制一直是大倾角煤层综采工作的难题。根据山西省霍州市煤电庞庞塔煤矿实际煤矿大倾角高采工作面具体地质条件,利用SolidWorks软件建立了液压支架模型,建立了液压支架沿工作面倾斜稳定性分析的倾角力学模型。计算结果表明在相同的开采高度条件下,临界支护阻力随倾斜角度的增大而增大。因此,在进行液压支架设计时,必须考虑采高和煤层倾角的选择。研究工作对于当代煤矿大倾角煤层综采过程支护过程有重要参考价值。

对于大倾角的工作面,液压支架一般需要配备底调机构,作用是调整液压支架间的间距,防止支架上窜下滑,并且在液压支架移架过程中起导向作用。针对中心距为1.5 m的薄煤层液压支架的底调机构,改进设计使其底调千斤顶在井下工作面维修时便于取出,进而提高底调机构的实用性。

为解决长城六矿大倾角倒梯形巷道倾斜顶板支护困难,掘进效率低下的问题,在研究其煤层地质条件及围岩情况的基础上,引入了悬轨翼式液压锚杆钻车,配合悬臂式掘进机进行掘进施工。并依据现场钻车的应用情况进行信息反馈,以数值模拟方式对钻车临时支护平台进行优化改进。现场应用表明:钻车行走于断面上部空间,与悬臂式掘进机错步施工,临时支护平台很好地契合倾斜顶板,能够完成特殊断面的支护作业;锚杆锚索施工效率提高60%以上,锚杆钻车巷道掘进支护月平均进尺达到350 m。临时支护平台优化改进后,钻车临时支护平台的承压效果更好,极大降低了结构发生应力集中现象的概率,关键部位的结构位移减少了63.72%,对特殊断面形式的支护装备应用及优化具有重要的参考意义。

为掌握5-101工作面回采期间的矿压显现规律,工作面回采期间,通过对液压支架的工作阻力监测分析以掌握基本顶的周期来压规律,通过对煤体应力进行监测得出超前支承压力的影响范围;进一步分析液压支架的初撑力及末阻力,以掌握支架的适应状态。根据分析结果可知:基本顶周期来压步距为12.4 m,超前应力显著影响区为工作面前0~30 m左右;根据支架适应性分析结果可知,ZF8000/17/30D支架工作时存在初撑力不足和工作阻力偏低的问题,提出调整放煤顺序为下行放煤、控制顶煤垮落的程度和范围,以此改善支架的受力状态,为后续回采工作面回采提供基础技术参数。

通过改进电动机的轴承定位,改善轴向窜动,提高矿用电动机使用效率,降低经济损失。

针对鼓形齿联轴器工作中普遍存在轴间倾角的现状,介绍了不同轴间倾角下的轮齿强度计算方法,并对大倾角状态下的鼓形齿联轴器运动形态进行了分析。建立了鼓形齿联轴器轮齿有限元模型,并对其进行仿真计算。结果表明,5°大倾角状态下的鼓形齿联轴器轮齿强度明显下降,其安全系数应至少为无倾角状态下的4倍。上述分析研究可为大倾角鼓形齿联轴器产品设计提供参考依据。