摘要：针对煤矿智能化快速发展,煤矿掘进面临新的机遇和挑战,笔者对我国煤矿快速掘进20 a的发展进行全面综述,以期理清掘进工艺、关键工序的技术及装备、成套装备的发展脉络及趋势,以便更好地推动掘进智能化的高速健康发展。在掘进工艺方面,双巷掘进开辟了截割、支护在不同巷道同时作业的新途径;掘锚同步工艺,时间-空间多维同步快速掘进工艺打破了先掘后支、及时全部支护的传统,创立了掘锚同步、迎头必要支护与多维空间永久支护动态匹配的分区支护方法。在掘进装备方面,形成了以纵轴、全宽横轴截割滚筒为主,全断面截割滚筒为辅的截割滚筒结构形式,并且在高功率密度减速器及整机设计理念不断突破的基础上,成功研制纵轴截割功率达315 kW、全宽横轴截割功率达560 kW的系列高效截割系统。在锚护装备方面,由传统的单体锚杆钻机发展出锚杆钻机、一键操作流程化钻机、钻机集群等,在有限空间内钻机的数量和作业安全性得到大幅提升,作业流程得到大幅简化,锚孔识别、锚护路径自动规划等智能化技术已进入工业性试验阶段。柔性运输系统的发明解决了掘进面短距离高效转载难题。在成套装备配置上,形成了以连续采煤机、掘锚一体机、掘锚机(掘进机+机载锚杆钻机)、煤矿全断面掘进机为龙头的四大类快速掘进系统,在四大快速掘进系统下,又分别形成了不同的作业线,实现了对不同地质条件巷道快速掘进的全覆盖。掘进工程系统层级上实现了具有成套装备的远程控制、集中控制、视频监测、闭锁联动、人员接近预警等智能化功能。回顾快速掘进的发展历程,提出完善时间-空间多维同步快速掘进理论、以智能掘进搜集透明地质的基础大数据、加强掘进巷道辅助作业工艺及设备研究、加强装备的智能化核心技术研发等智能掘进的发展方向。

摘要：针对防爆柴油机支架搬运车难以运输薄煤层液压支架的问题,通过分析支架搬运车在薄煤层综采工作面多通道回撤工艺中的作用,确定了新型薄煤层蓄电池支架搬运车的功能参数,设计了与薄煤层支架相匹配的承载功能结构,分析了车辆轴荷分布特点及驱动模式适应性,设计了开关磁阻电机驱动系统及电回馈制动系统,分析了大容量特殊型铅酸蓄电池的充放电特性,指出了蓄电池的使用维护事项及提升续航里程的方法,介绍了车辆相关智能化配置及采用的先进技术。工业性试验表明,新型薄煤层蓄电池支架搬运车整车性能完全满足使用需求。

摘要：目前井下胶轮运输装备大多以矿用防爆柴油机作为动力,国内矿用防爆柴油机大多由通用柴油机防爆改造而成,存在着防爆改造工作不到位而引发瓦斯爆炸的风险,因此其安全性能显得十分重要。根据MT 990-2006标准中对矿用柴油机防爆试验的要求,从试验仓设计、配气系统、测控加载系统、安全监控系统、机械传动系统等方面对矿用柴油机防爆性能试验系统进行规划设计与工艺布置。该试验系统已取得CNAS、CMA、安全生产和安全标志检验资质,具有试验能力大、技术先进、功能齐全的优点。

摘要：针对带式输送机输送带易跑偏问题,基于CAN总线纠偏控制设计思路,设计了一种可以实时监测和纠偏动作的控制系统。首先针对系统在煤矿井下的应用场景选取合适的传感器,实时检测输送带的偏离状态,并将信号传输给控制系统;然后针对控制系统搭建CAN总线网络,将系统中各模块数据交互连接并对网络中各模块功能进行分析,利用纠偏控制策略控制信号运算和输出;最后执行系统根据接收到的信号调整输送带的位置,使其回到正确轨道。该系统能够监测输送带的位置并实现纠偏控制,纠偏效果良好。

摘要：结合长距离带式输送机柔性运输技术与蛇形带式输送机,根据掘进工作面和短壁开采工作面的实际需求,设计了多胶轮移动式大曲率DZY100/160/135型柔性带式运输系统,包含了空间柔性运输整体结构、柔性单元耦合、带式运输自平衡、带型及成槽、短距离强压带多点驱动、协同控制等关键技术,实现采掘工作面柔性连续运输,有效解决高效运输难题。为短壁机械化开采探索了新的高效运输方案、提供了采掘运输智能化新的解决思路,经济和社会效益显著。

摘要：针对矿用悬臂式掘进机整机质量称重存在不足的问题,提出了悬臂式掘进机整机称重的研究意义及目的。对该称重平台基本方法、台面布局及位置、量程设计、称重量程精度、单台面称重方法及称重平台定位设计进行阐述。该质量参数测试平台具备在悬臂式掘进机静止或运行过程中准确对掘进机整机质量进行测试,为悬臂式掘进机整机设计提供重要依据。

摘要：以煤矿用十字万向节为例,通过ANSYS Workbench有限元软件构建了十字万向节局部响应面模型,通过内置专业优化模块Design Exploration对十字万向节结构尺寸及厚度进行多目标优化设计,并给出设计推荐值。结果表明,优化后的十字万向节在降低设计重量的同时其结构强度也满足规范要求,具有较高的经济性与可行性。

摘要：运用偏心销轴的原理为薄煤层采煤机尤其是等高式薄煤层采煤机设计了一种调高滑靴组件,该设计扩大了薄煤层采煤机的采高及卧底范围,具有现实的意义。为验证设计的合理性,运用有限元分析软件对滑靴组件2种工作状态及偏心销轴进行了静力学分析,结果显示,滑靴组件最大应力101 MPa、最大变形0.173 mm,偏心销轴最大应力121 MPa、最大变形0.01 mm,均在材料允许范围之内,满足设计要求。

摘要：对某采煤机的扭矩轴进行了设计,通过理论分析确定了扭矩轴的材料、外形尺寸及卸荷槽形式。运用有限元分析软件对所设计的扭矩轴进行静力学验证,仿真结果表明,其最大应力位于卸荷槽处,最大值为618 MPa,仿真值准确度为95%,可以实现过载保护。通过有限元方法得到了所设计的扭矩轴6阶模态,为其使用条件提供了理论依据。

摘要：对MG500/670-BD采煤机进行了扭矩轴设计,通过理论分析确定了扭矩轴的材料、外形尺寸及卸荷槽形式,最终设计了所需扭矩轴。模拟扭矩轴实际应用情况进行了载荷谱加载,结果表明,扭矩轴最小疲劳安全系数为3.43,最小静态安全系数为2.02,满足使用要求。在极限载荷作用下静态安全系数为1.01,为许用静态安全系数的0.84倍,且在U形槽处最大应力超出了材料的剪切应力,出现了破断现象。