摘要：针对当前深部复杂环境工作面液压支架群信息感知匮乏、数据分析不足、装备运行参数规律和数据模型难以支撑智能化开采及支护决策等问题,以淮南口孜东矿140502深部“三软”煤层大采高工作面为应用场景,通过构建深部工作面液压支架姿态监测系统,实现液压支架立柱压力和空间位姿的连续感知。基于工作面液压支架顶梁和底座横滚角数据,利用线段拟合方法实现工作面顶底板三维走向趋势实时可视化。基于工作面液压支架压力-位姿数据,建立液压支架压力-位姿数据映射关系和液压支架位姿计算模型。通过深部工作面支架压力和位姿的融合分析,揭示工作面采高、支架顶梁合力大小及合力作用点动态变化规律:相比于工作面两端液压支架,工作面中部液压支架采高最小,而工作面机尾的液压支架采高最大;工作面中部液压支架顶梁合力在大部分时间内都小于工作面两端液压支架顶梁合力;相比于工作面两端部支架,工作面中部支架顶梁合力作用点更偏向前立柱位置。

摘要：液压支架在煤矿生产中发挥着至关重要的作用,立柱是液压支架最主要的支撑部件,立柱的承载能力又主要受其结构中的薄弱环节限制,导向结构就是薄弱环节之一。以数值模拟与实验验证,深度探讨并改良了导向结构,针对性地优化滑动表面和导向结构的接触,提升立柱的耐磨性与承压能力。实验证实,本次优化使得原设计结果摩擦系数下降了15%,耐磨性增加了20%,组装过程相对简便,节省了维护成本。此研究不仅让液压支架支撑性能有了显著提升,同时对设计和制造液压支架双伸缩立柱也提供了全新的视角与手段。

摘要：为实现液压支架的精确控制,设计一种以工业以太网POWERLINK总线的电液控制器,并对其总体架构、软硬件进行设计,同时,还构建液压支架工作姿态求解方案。最后,经该电液控制器工频绝缘耐压功能测试,所有本安回路间的泄漏电流均小于5 mA,且功能正常,满足要求;经姿态识别测试,液压支架计算高度和实际值间的最小、最大误差分别为27 mm和66 mm,符合精度要求。

摘要：液压支架掩护梁在生产过程中存在生产工艺落后、组对精度差、焊接自动化水平低、劳动强度大等问题,为了解决上述问题,本文研究分析了多种类型的组焊工艺,最终提出了一种适应于半自动化组对和焊接的生产工艺,设计了一套基于六轴机器人组对和焊接于一体的人机协作生产线。通过分析,该生产线实现了掩护梁半自动化生产,减少操作人员1名,极大地降低了操作人员的劳动强度,为后续全自动生产提供了参考。

摘要：针对顶煤开采过程中液压支架的振动测量与无线传输困难问题,设计了基于LoRa的振动无线测量传输系统。设计了基于STM32单片机和AD7606的振动采集硬件系统,实现对压电式振动传感器的信号采集。针对煤矿井下振动数据无线传输困难的问题,设计了基于LoRa的无线发送单元和接收单元,并采用串表压缩算法(Lempel Ziv Welch,LZW)对振动数据进行压缩传输,上位机接收、解压缩并分析处理数据。实验结果表明,设计的系统最多可以测量8个通道的振动信号,1024字节数据在5 dB信噪比条件下无线传输压缩率为70.46%,为液压支架的振动采集与无线传输提供了可靠的解决方案。

摘要：新疆拜城东兴泰煤矿1103综采工作面平均倾角为45°,最大处可达50°,针对该矿煤层赋存条件和特点,设计了ZY4800/11/22大倾角液压支架。文中阐述了大倾角液压支架的定义和ZY4800/11/22大倾角液压支架的设计特点,并根据工作面总体布置要求,对该工作面首、尾架液压支架进行了优化设计,为类似煤层开采在装备配套及开采工艺上提供了有效的途径和方法。

摘要：针对斜沟矿液压支架供液系统在日常使用过程中压力波动大、压力冲击较为严重等现象,提出对液压支架供液系统进行智能化优化改造。通过研究液压支架跟机流程,得出供液系统过大的供液流量会减少使用寿命,过小的供液流量会影响支架控制精准性;分析现阶段液压支架跟机供液系统压力,得出液压支架不同的动作所需的供液流量不同,用液量与需要动作的支架数量成正比,压力下降的速度与支架动作速度呈反比;最后对液压系统总体与关键部件数字式卸荷阀进行优化设计。由智能化供液系统模拟仿真可知,经过优化的智能化供液系统压力充足且压力波动幅度范围较小,液压支架的运行速度得到显著提升,可有效提升供液系统部件使用寿命,保证液压支架动作控制精准性,符合液压支架智能化供液系统优化设计要求。

摘要：由于综采工作面的作业环境较为复杂和恶劣,使得液压支架的直线度经常发生偏移,进而影响到液压支架直线度控制效果。对此,提出了综采工作面液压支架直线度控制技术。基于采集的运行数据,分析液压支架的形态位置,确定位置特征点,通过计算液压支架的运行阻力得到液压支架直线度表征曲线。基于此,计算液压支架结构中的活塞位移量及末端位移量,由此计算液压支架直线度误差值,再计算相应的误差补偿值。通过计算多个直线度控制器的控制参数,设计液压支架直线度控制器函数,实现对液压支架直线度的有效控制。实验结果表明,设计的控制技术在控制液压支架直线度后的能耗值为1200.42 W,控制性能较好。

摘要：结合大采高综放工作面顶底板条件,采用3种计算方法确定液压支架支护强度。通过力学分析、周边矿井调研,小纪汗煤矿确定选用ZFY21000/30/55D两柱掩护式放顶煤液压支架。通过提高立柱抗冲击性、增大平衡千斤顶受力,该支架可有效支护工作面顶板、防止煤壁片帮,在小纪汗煤矿取得良好的使用效果。

摘要：从刚度耦合方面对液压支架与采场围岩耦合关系进行了研究,给出了液压支架刚度定义并进行了增阻刚度测试,分析了液压支架与煤壁及顶底板刚度耦合关系,建立了相应的耦合方程,修正了现有液压支架支护强度计算公式,将液压支架与采场围岩的耦合关系由目前的定性分析深入到定量研究。结果表明,液压支架增阻刚度主要与立柱刚度有关,液压支架应当与采场围岩条件协调匹配,传统的液压支架支护强度计算是基于煤壁和支架都为刚体的假定前提条件下得出的结论,没有考虑支架刚度、顶板岩性和煤层硬度的耦合作用与影响,计算结果偏低。实践表明,刚度耦合理论能够很好地揭示液压支架与采场围岩的相互作用关系,可以对液压支架设计提供指导。