针对薄煤层采煤工作面随着掘进的推进速度,工作面顶板情况发生了变化,给支架支护带来了困难,且存在安全隐患。经分析研究,对ZY3300/7.5/15型薄煤层液压支架支护方式作改进设计,即经过改造设计将滞后支护方式改造为及时支护方式。该改造设计方案通过井下实际应用,避免了重新制作设备,达到了正常、高效、安全生产的目的,取得了较好的效果,对其他类似情况具有一定的借鉴意义。

目前所使用的缸壁带深孔的薄煤层立柱,其外缸筒外壁上腔附近的控制阀座和外缸筒为一体结构。此种结构的立柱外缸筒加工工艺流程异常繁琐,其加工工序流程和加工时间长、生产效率低、生产成本和质量缺陷率高,严重制约着企业的生产速度和产品质量。缸体带深孔的立柱外缸筒结构解决了目前传统的控制阀座和外缸筒为一体结构时其加工工序流程和加工时间长、生产效率低、生产成本和质量缺陷率高等问题。

针对山东枣庄某矿区采煤工艺大多为高档普采,由于没有综采液压支架的辅助导致该采煤工艺用人多、产量低、回填时安全隐患大的问题,结合垂直导杆轻型液压支架结构的技术优势,设计了一种适合薄煤层填充的智能轻型液压支架。该支架安全可靠、投资少、收益率高,同时又能有效减少井下采煤工作面人员数量。

针对寺河二号井薄煤层工作面开采效率低下、设备故障率高等诸多问题,在充分调研薄煤层赋存条件与现有采煤装备基础上,进行薄煤层综采工作面智能化开采关键技术研发,实现采煤机记忆截割、液压支架红外定位、液压支架多方位信号采集与多网融合功能。

为提高寺河煤矿薄煤层的开采效率,提出了智能化开采方案,通过液压支架受力变形特征和智能化控制技术研究,为该煤层的智能化开采奠定基础。研究结果表明:液压支架应力最大处为受力侧支柱顶端;智能化移架系统通过主要包括多网融合技术、找直技术、联机控制技术,通过液压支架的智能化控制,极大地提高了寺河煤矿薄层的开采效率。

利用ANSYS软件对ZC6400/11/19D型薄煤层膏体充填液压支架四连杆机构进行了受力分析,并对四连杆机构进行了优化设计。提出了3种四连杆优化方案,通过有限元对比分析,确定最优方案,并一次性通过型式压架试验,继而批量投制,缩短了生产周期,为企业和煤矿取得了良好经济效益。

针对薄煤层液压支架抬底千斤顶设计难题,以ZY9000/088/16D型薄煤层液压支架为例,阐述了抬底千斤顶工作原理,介绍了薄煤层单腔进液特殊型抬底千斤顶具体设计方案。根据抬底千斤顶在使用过程中经常出现活塞杆和缸口密封损坏问题,分析了抬底千斤顶具体损坏原因。在此基础上,结合该型抬底千斤顶具体结构特点,提出了相对合理改进方案,完善了抬底千斤顶活塞杆和缸口限位措施。实践表明,改进后的抬底千斤顶基本满足了液压支架抬底需要,可为类似问题的解决提供参考。

根据某矿801工作面煤层赋存条件,结合薄煤层液压支架和膏体充填工艺的特点,设计了一种四柱支撑式薄煤层膏体充填液压支架。详细介绍了ZC6400/11/19D型薄煤层膏体充填液压支架的选型依据、结构特点和基本功能,为薄煤层工作面提供了合理、可靠、安全、高效的膏体充填液压支架。

针对薄煤层矿用无轨胶轮材料车提出了一种全轮转向系统。通过对全液压转向系统的分析和选型计算,确定了全液压转向系统的方案;然后通过ADAMS对转向梯形进行仿真分析,根据仿真结果通过建立目标函数对转向梯形参数进行了优化,使车轮内、外转向角更加符合阿克曼转向原理。

对薄煤层采煤机的结构特点进行了分析,在此基础上研制了双电动机驱动的截割传动部,并对其结构特点进行了介绍。