摘要：为保证巷道快速掘进系统的安全、稳定、高效进行,钻机锚固单元的结构强度及设计合理性至关重要;首先根据实际工况条件,构建锚固单元钻进过程力学模型,得到钻杆钻进阻力及阻力矩相互关系;利用Ansys对锚固单元结构强度进行可靠性分析,验证结构设计合理性;通过构建钻进过程钻杆振动学模型,利用Abaqus分析锚固单元在有预应力下的模态规律,与Matlab联合求解钻进过程横向振动位移、速度及加速度,验证钻杆钻进不同岩层时,其速度、加速度可作为判别煤岩属性的数值特征;利用DesignExploer优化模块对锚固单元结构进行优化,优化后的锚固单元在保证应力、形变及共振频率皆满足要求情况下,质量降低了6.24%,实现了锚固单元结构的优化;通过锚固钻进相似试验验证,可得到优化后的锚固部件满足强度要求;钻进不同围岩时,锚固钻进钻杆振动响应明显,该结论可作为煤岩识别的理论基础,为实现自动锚固提供先行条件。

摘要：新庄煤矿为新建矿井,受大埋深、厚表土、坚硬覆岩等复杂地质条件影响,具有冲击地压危险,为了能够给区域性防冲开采设计提供支撑,综合采用现场勘探、数值模拟和理论分析等手段研究了一盘区煤8工作面回采过程中采动应力分布规律及其影响因素。结果表明:向斜构造、埋深、表土层厚度是煤层原岩应力分布的主要影响因素,高原岩应力区埋深大,沿向斜轴部延伸并向两翼部展开;工作面回采过程煤层上覆厚硬顶板是采动应力的主要影响因素,煤层距离厚硬顶板越近则采动应力越集中,高采动应力集中区主要分布在煤层与厚硬顶板间距小于25 m的区域;随着工作面开采数量增多,超前支承应力和侧向支承应力的集中程度和集中范围快速增大,中央大巷的稳定性显著降低。

摘要：设计了一款基于Factory IO的PLC虚拟仿真系统装置,以TIA PortalV17、S7-PLCSIM与Factory IO有机结合的虚拟仿真技术为基础,将基于真实工业生产场景的数字化虚拟工厂仿真系统Factory IO引入立体仓库堆垛机控制与监控系统设计过程中,从场景模型搭建、系统配置到PLC程序编辑、HMI开发,并对该案例的设计结果进行分析与验证。结果表明,基于Factory IO的PLC虚拟仿真系统能实现对PLC控制程序的调试与仿真运行。该虚拟仿真系统可进行验证性、综合性、创新性的PLC控制系统实验,真实工业生产场景的数字化虚拟工厂仿真克服了传统的PLC课程在实际教学中学生学习不直观、实训设备功能有限、实训过程缺少控制对象、实训效果不理想等问题,弥补了PLC课程教学环节中实践过程缺乏直观性和设备安全可靠性等不足。开放式的仿真训练环境和可视化的动作过程为学生的实践应用、科学探究和创新能力训练提供了一个新型的动态化学习平台,有利于激发学生的学习兴趣,促进学生学习的积极性和主动性。

摘要：为解决新庄煤矿高地应力大断面巷道围岩变形剧烈的问题,基于高预应力强力支护技术,提出了高预应力强力锚杆支护理论和设计原则,数值模拟了拱形巷道预应力分布特征及不同排距对预应力场的影响,并对运输大巷试验段进行了矿压监测与分析,得出高预应力锚杆支护技术顶板离层小,稳定性良好。研究为巷道支护参数优化提供了一定的理论依据,可以有效保障高地应力大断面巷道的稳定性。