摘要：为了解决智能综采工作面采煤机往复开采过程中电缆夹频繁折叠脱槽需人工多次干预的难题,分析了采煤机电缆夹脱槽故障产生的原因,设计了综采工作面采煤机自动拖缆装置,介绍了自动拖缆装置的整体结构组成,并阐述了自动拖缆装置的液压系统设计和控制系统。搭建了采煤机电缆自动拖缆装置试验台,并对自动拖缆装置进行了可行性验证,验证结果表明,自动拖缆装置能够实现拖缆装置的自动运行、手动调节、故障紧急停车预警等模式,满足自动拖缆技术要求,对推动煤矿工作面常态化无人开采具有重要意义。

摘要：针对综采工作面液压支架高度测量困难和可靠性、稳定性差等问题,设计了一种基于帕斯卡定律的液压支架测高传感器。该测高传感器内置一根细长液管,液管中充满甲基硅油,测高传感器两端安装压力传感器,通过测量密闭液管的两端压力,得到测高传感器两端位置的高度差。甲基硅油在环境温度变化时具有明显的热胀冷缩特性,会引起密闭空间内的压力急剧变化,影响测量精度,提出了一种补偿方法:采用波纹管存储一部分甲基硅油,利用波纹管自身的弹性补偿甲基硅油热胀冷缩造成的体积变化;并在软件中通过算法校准甲基硅油体积变化带来的密度变化,从而确保测高传感器的测量精度。试验结果表明:测高传感器可工作在0~40℃环境下,测量误差在4 cm以内。在薄煤层、中厚煤层综采工作面液压支架的现场应用结果表明:与人工测量结果相比,测高传感器的高度测量误差在5 cm以内,说明该传感器可靠性较高。

摘要：为预测综采工作面煤壁片帮深度,以煤壁为研究对象,煤壁煤体视作三线性应变软化材料;将直接顶和基本顶视作宏观顶板,建立了宏观顶板与煤层、支架相互作用的承载力学模型,结合边界条件推导了综采工作面煤壁片帮深度解析计算公式,利用该公式研究上湾煤矿12401工作面煤壁片帮情况,分析影响煤壁片帮的因素及影响规律,结果表明:①推导获得的煤壁片帮深度计算公式能够较准确计算综采工作面煤壁片帮深度,能够定量分析顶板特性和支架参数等对煤壁片帮深度的影响。②增加支架初撑力能够降低煤壁片帮深度;增加支架刚度能够降低煤壁片帮深度,但效果较差;增加支架护帮板支护强度,煤壁片帮深度近似线性减小。③顶板厚度和抗拉强度增加,煤壁片帮深度增长,但增长速率随顶板厚度和抗拉强度增加逐渐趋缓。这主要由于顶板厚度和抗拉强度增加,顶板破断步距增大,向采空区内旋转下沉角度增大所致。④综采采高对煤壁片帮深度有很大影响,综采采高增大,煤壁片帮深度近似线性增长。⑤煤体单轴抗压强度增大,煤壁片帮深度减小,顶底板与煤层界面之间的摩擦因数增大,煤壁片帮深度减小。⑥顶板动载系数增大,煤壁片帮深度近似线性增大。

摘要：受开采条件限制,部分综采工作面开采长度设计时须进行延伸,回采通过延伸段及贯穿整个工作面老巷,成为制约综采工作面安全生产的主要因素之一。通过图纸模拟及分析,提出了综采工作面过延伸段、贯穿整个工作面老巷关键技术及现场管理重点,并对类似工作面设计提出了改进建议。现场实践及论证表明,综采工作面涉及二次延伸及为解决通风问题须设计贯穿中部运输、回风巷之间的联络巷时,杜绝与二次延伸段设计在同一位置;通过延伸段及中部措施巷时必须对特殊地段进行补强支护,以防采动、周期来压影响导致巷道冒落或综采支架通过老巷时出现支架压死等现象;通过中部措施巷及延伸段时,必须对作业顺序、工程量、劳动组织等进行全面安排,避免交叉作业导致工作混乱。

摘要：为解决矿井在远距离、高负荷供电过程中的压降问题,矿井设计选用电压等级更高的3 300 V电压为综采工作面供电。首先分析3202工作面的供电现状,然后根据工作面的总负荷情况设计3202工作面的供电方案,并对5台不同等级的移动变电站及双回路供电电缆进行选型设计,基于工作面具体条件和设计规范,制定了3 300 V供电关键技术及安全技术措施,有效解决了3202工作长距离输送带来的压降损失,有助于矿井提高供电可靠性,保障矿井安全生产。

摘要：综采工作面的目标具有高速运动、多尺度、遮挡等特点,现有的目标检测算法存在精度低、模型占用的内存大、硬件依赖强等问题。针对上述问题,提出了一种基于MES−YOLOv5s的综采工作面大块煤检测算法。采用轻量化设计,将MobileNetV3作为主干网络,以减小模型占用的内存,提高CPU端的检测速度;在颈部网络添加高效多尺度注意力(EMA)模块,融合不同尺度的上下文信息,并进一步减少计算开销;采用SIoU损失函数代替CIoU损失函数,以提高训练速度和推理准确性。消融实验结果表明:MobileNetV3大幅减少了模型占用的内存和检测时间,但mAP损失严重;EMA模块和SIoU损失函数可在一定程度上恢复损失的精度,同时保证模型在CPU上具有较高的检测速度,满足煤矿井下目标实时检测需求。对比实验结果表明,与DETR,YOLOv5n,YOLOv5s,YOLOv7模型相比,MES−YOLOv5s模型综合性能最好,mAP为84.6%,模型占用的内存为11.2 MiB,在CPU端的检测时间为31.8 ms,在高速运动、多尺度、遮挡和多目标的工况环境下能够保持较高的召回率和精度。

摘要：综采工作面顶板控制对于安全开采十分重要。结合407工作面的实际情况,分析了回采过程中采用的顶板控制技术。首先,对工作面顶板进行支护设计,主要包括支护设备和支护强度的确定;然后,探讨了回采过程中采用的顶板控制方式,主要包括顶板管理、端头支护、超前支护和退锚方法;最后,探讨了回采过程中的矿压观测内容和方法,并进行矿压分析。可以为综采工作面回采过程顶板控制提供一定的技术参考。

摘要：针对传统液压支架供液系统供液量无法根据液压支架所需压力进行实时调整且存在供液压力波动大、液压支架跟机速度慢等问题。基于PLC可编程控制器与变频器,结合液压支架供液特性,设计出一种以PLC控制器为核心,应用变频器来充当乳化泵电机调度单元的液压支架自适应供液系统,通过压力传感器来实时采集液压支架正常工作所需的压力反馈信号,依据所采集的信号对液压支架供液流量进行自适应调节。经实际应用测试,发现应用该系统后能确保液压支架进行不同动作时都能有稳定的稳压供液,提升了液压支架供液质量,更好地保障了液压支架动作稳定可靠,取得了较好的应用效果,该系统具有一定推广应用价值。

摘要：在采煤工作面中有很多的液压支架,这些支架大多体积占比大,且自身重量较大,对回撤的效率有直接的影响。在当前的液压支架回撤作业中,采用的多为绞车与滑车联合的拆除方式,这种传统的拆装方式,需要多次拆装绞车,导致整体的拆除效率非常低,无法与现代化回采速度进行适配,达不到当前工作面的回采需求,所以传统的液压直接回撤工艺已经无法进行工作面接替生产,需要进行重新设计,以满足当前工作面的回采要求。文章以某工作面为例,对传统液压支架回撤工艺进行了概述,分析了当前液压支架回撤装置设计过程,同时进行了试验,结果发现回撤效率明显更高,最后还讨论了支架回撤安全技术的相关措施。

摘要：在煤矿矿井生产末期,由于先期综采工作面的布置方式,工作面回撤辅巷和大巷之间留有200~600m的未开采煤炭,在重新掘进综采工作面接续巷时,新综采工作面与原综采工作面垂直布置,导致在生产过程中形成许多贯通的空巷,造成回采过程中的各类隐患。因此,新综采工作面与原综采工作面平行布置尤为重要。本文重点研究短距离综采工作面的集中供电应用。