摘要：我国煤矿井下开采环境恶劣,巷道底板条件复? 杂多变,悬臂式掘进机长期在高粉尘且潮湿的环境中作业,其履带行走部不仅承担着掘进机行走、转向、爬坡及牵引等各种工作,而且还承受着截割冲击、振动,这些都给掘进机履带行走部带来严峻的挑战。

摘要：设计了一种动力吸振器(Dynamic Vibration Absorber,DVA),可以抑制转子-叶片系统在一阶临界转速处的横向振动。文中介绍了DVA的结构,在建立转子-叶片-DVA耦合系统的动力学模型和方程后,采用数值法分析了该DVA装置的抑振效果。最终实验结果表明在给定参数下DVA可以分别抑制转子-叶片系统中转子和叶片的一阶共振,而且效果非常好。

摘要：水利工程对水下机器人功能要求多样化,本文以水下可重构机器人为研究对象,研究腿部结构可重构使机器人具有多种移动模式,预期实现一机多用。本文将通过锁死UPS支链中等效球副中的一个转动,重构出3类U*PU支链,分析了各类支链的约束特点,得出Ⅰ类U*PU支链改变自由度的性质,Ⅱ类改变自由度的方向,Ⅲ类是一种不变自由度支链。基于含Ⅲ类U*PU支链的4-U*PU并联机构,设计水下可重构机器人的腿部结构,使其腿部具有2T2R和1R2T两种运动模式。采用旋量理论研究了腿部结构各运动模式变换过程中的自由度性质,分析机器人可重构性,使其满足爬行和蠕动两种运动需求。

摘要：截齿是煤矿采掘机械的关键截割部件,为了研究截齿合适的截割参数,提高煤岩截割的效率,利用Drucker-Prager塑性本构模型与Shear Damage损伤模型建立了镐形截齿截割煤岩的三维有限元模型,分析了不同截割角度、截割深度及相邻截齿间距下,截齿受到的平均切向力、比能耗和煤岩体上的应力分布特征。为镐形截齿的截割工艺优化提供了理论参考,有利于缩短截齿优化设计周期。

摘要：锚杆机是煤矿井下的重要锚杆支护设备,随着煤矿安全标准的不断提升,煤矿采掘自动化水平得到显著提高,根据进口锚杆机在煤矿井下使用时存在安全隐患,对进口锚杆机的电气系统进行优化设计,确保在其使用过程中的安全性。

摘要：边角残煤一直是影响我国矿井资源采出率的关键因素,尤其是一些资源整合兼并矿井,普遍存在能整装布置的综采工作面少,而三角块段、不规则块段、残留煤柱等边角残煤资源量大难以回收的问题,特别是边角残煤若属于特殊和稀缺煤种等优质资源,其解放开采意义重大。以盛平煤矿为例,针对其作为资源整合小矿井拥有优质稀缺资源却由于边角残煤太多难以开采的现状和难题,提出在条件适合的边角块段采用连续采煤机开采,将传统的旺格维利采煤法改进后形成全风压通风的开采系统,详细介绍了不规则块段短壁巷道布置设计、采掘工艺设计以及岩层控制矿压监测,采用数值模拟分析了采场不同宽度采硐间煤柱、隔离保护煤柱在开采时的应力场、塑性区分布以及变化规律,选取出采硐间煤柱宽度1.25 m、隔离保护煤柱8.0 m的较优方案并应用于现场实践,最后通过矿压实测,验证了模拟分析的正确性,得出了工作面岩层垮落与煤柱变形的初步相互关系。研究表明,提出的“连续采煤机+梭车+连运一号车+履带行走支架”的设备配置,较好解决了矿井浅埋深、近水平、低瓦斯、顶板中等稳定等煤层地质条件下的边角块段开采难题,采硐间煤柱宽度在1.25 m时既可以在开采期间支撑顶板又不影响采后直接顶的及时垮落,8 m隔离保护煤柱破坏极限发生的时间控制在间隔一个采空区后的回采区回采时,回采区受采空区顶板垮落影响较小,连续采煤机有效解决了盛平煤矿优质残煤资源的开采,示范效应明显。

摘要：为解决回采巷道超前支护效率低、支护强度不均、支护装置-围岩适应性差等问题,以塔山矿5222回风巷为研究背景,通过理论分析、数值模拟、工程类比和现场实测等方法对超前支护问题进行系统的研究,提出一种新型超前无反复协同支护技术。在分析支护装置与巷道围岩相互作用的基础上,提出采动影响区全覆盖主动支护、无反复快速支护和协同支护的超前支护理念,研制由单跨门式支护装置与多功能运载装备组成的超前支护运载成套装备,研究长距离间隔布置、由后向前交替循环移架的超前支护方式,提出由锚网索支护系统主动支护+顶板全覆盖、高工阻、可让压加强支护的协同支护原理,实现不同支护的协同互补,在超前支护区域内形成一种由锚网索主动支护系统为主、以长距离超前加强支护系统为辅的协同支护系统。建立基于支护装置-锚杆(索)协同作用的超前支护力学模型,理论分析确定初始协同支护强度为225.00 kPa,采用数值模拟和工程类比综合分析确定超前超前支护距离不低于45 m,通过理论计算和对比分析确定超前支护排距为1 800 mm,设计ZLQ2826/24.5/41.5型临时支护装置,确定交替循环协同支护方案。实践表明,在超前协同支护作用下巷道围岩变形合理,顶板离层得到有效控制,锚杆(索)支护系统得到有效维护,巷道整体支护效果良好,实现了回采巷道长距离安全、高效超前支护。最后,根据超前支护中存在的问题,提出相应改进措施。

摘要：针对井下工作面复杂多变的温湿度环境及悬浮煤尘对矿井内CO气体监测精度的不利影响,提出了一种基于GA-PSO-BP混合优化算法的井下CO气体监测系统设计方案。该系统设计有9个样本采样节点,各节点感知端选用红外气体传感器,决策端通过基于遗传算法和粒子群算法混合优化的BP神经网络算法对感知端进行复杂多变条件下的温湿度补偿。多次实验结果表明:相比应用广泛的BP神经网络算法和粒子群优化BP神经网络算法,使用混合优化BP神经网络(GA-PSO-BP)算法后9个测试样本节点返回监测中心的CO气体浓度最大误差不超过1.30%,满足井下气体监测精度需求。

摘要：根据煤矿用蓄电池车充电机设备使用环境,设计了降压单元与整流单元分箱放置的两箱式充电机。通过对箱体内放置的电器件布置方式、热流密度及温升要求的分析计算,确定了箱体的外形结构形式、尺寸及充电机的散热解决方案。并对箱体进行了压力及热仿真分析,理论上验证了箱体结构及散热方案的正确性。实践证明,采用新式设计的箱体,散性好、电器件使用寿命长,完全满足车辆充电要求。

摘要：为提升煤矿铰接式双桥驱动物料运输车辆驾驶操纵系统安全性,阐述了5t运输车驾驶室布置设计、操纵系统设计(柴油机启动和熄火、变速操纵、转向操纵、制动操纵、自卸操纵、操纵力确定)、辅助驾驶系统设计和人-机-环系统设计等关键技术。整车已批量应用到内蒙、陕西和山西地区不同生产能力的长距离缓坡斜井煤矿;车辆以常用速度30km/h行驶时,对驾驶室内部环境进行测试,最高温度为25℃,最大噪声为78dB(A);脉冲振动最大加速度为19.6m/s^(2),低于31.44m/s^(2),对人体无危害;随机振动最大加速度为0.312m/s^(2),小于0.315m/s^(2),驾驶员没有不舒适感觉;驾驶员持续驾驶2h无疲劳感,从未引发安全事故。整车驾驶操纵系统平均使用寿命为6a。