矿用送水器打压试验台研制

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目前矿用送水器检测的静态密封打压检测条件与实际动态旋转工况差异较大,导致部分不合格送水器无法被检出,造成不必要的损失.针对这一问题,研制出一种矿用送水器专用动态打压试验台以提高产品检测能力.试验表明:该试验台各项功能参数符合设计要求,满足使用要求,实现了打压自动化,提高了检测效率.
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为有效地解决矿井水排放问题,防止矿井水污染,结合矿井实例,通过优化井下水处理系统工艺布置,针对不同用水标准对矿井水进行不同深度处理,以最大程度地回用矿井水,实现矿井水就地转化利用,做到矿井水不外排.研究结果对矿井水处理再利用具有重要意义,具有较高的社会经济效益.
当煤矿出现意外坍塌事故时,顶板下塌所产生的冲击载荷会直接作用于液压支架顶梁,易造成液压支架关键部位损坏.针对这一问题,以ZY9000/22/45D掩护式液压支架为例,分析了液压支架的受力状态,在Workbench软件中对液压支架进行有限元分析,得到了液压支架的应力和变形云图.由于液压支架顶梁的受载点在实际工况中具有不确定性,在顶梁上选取多个作用点施加冲击载荷进行瞬态动力学仿真,得到了液压支架在不同位置冲击载荷作用下的顶梁柱窝、立柱铰接销轴和掩护梁处铰接销轴的应力变化.为液压支架的强度设计和冲击试验分析提供
变频技术在很多方面都具有优异的调速性能,尤其是在自动化与节能领域,这使得矿用变频器越来越多的应用在国内的煤炭行业当中.同时,随着电力电子器件的高速发展,多电平拓扑结构的逆变器成为了变频器主电路的首选.以三电平的矿用变频器的控制为目标,利用SVPWM算法,并在MATLAB搭建模型仿真实现这种算法.
介绍了矿用智能遥控搬运拖拽机器人相关理念及其在煤矿井下搬家中的应用,指出目前人工智能技术在矿山应用只是点状结合和浅度结合,有待实现与人工智能技术和矿山某个生产或管理系统层面的深度融合,矿用智能遥控搬运拖拽机器人未来将融合矿井智能通信、智能控制和智能计算技术,实现数字化矿山的计算、处理,实现矿山最高层次的智能控制及子系统的数据应用.
以山西焦煤集团沙曲二矿刮板输送机φ42×146 mm圆环链为模型,运用有限元分析软件ANSYS对圆环链的受力情况进行分析,得出圆环链上的最大等效应力应变处.介绍了双折射激光/磁测应力测量仪,阐述了圆环链内应力检测方法和实施方案.运用先进无线传感技术,实时对最易产生内应力处进行内应力感知研究,为井下刮板输送机工作提供理论数据,从而避免链条故障造成设备损坏引发事故.
为提高气举的设计效率、保证设计的可靠性和精确性,基于Fluent软件平台,采用VOF多相流模型,对锥形气一水两相向上流动过程进行仿真分析.仿真结果表明:当表观液速一定、表观气速在6~14 m/s时,随表现气速增大可依次得到弹状流、搅拌流和环状流流型;不同流型下空隙率的表现形式不同,可从空隙率推断两相流流型;表观液速一定时,空隙率均值随表观气速增大而增大.
针对传统稳定平台难于实现煤矿智能巡检机器人承载巡检仪器受井下崎岖路面产生六自由度的复合干扰问题,设计了一种4-SPU并联机构作为稳定平台装置.采用矢量法构建运动学逆解模型,通过三维边界迭代搜索法求解可达工作空间,分析可得工作空间连续无空洞现象.采用7次B样条插值方法构造平滑轨迹,以稳定平台冲击度最优建立目标函数,通过序列二次规划方法进行优化.仿真结果表明,智能巡检机器人稳定平台跟踪轨迹的速度、加速度和加加速度平滑连续且满足运动约束条件.该研究为后续智能巡检机器人的动力学分析和控制研究提供了理论依据.
由于液压支架的推移装置在井下综采工作面复杂多变的受力情况,其损坏比较严重,其受力状况和工作性能对液压支架的正常运行影响较大.通过分析6.2 m液压支架推移装置在井下综采工作面生产过程中的受力状况,为液压支架推移装置后续的设计、改进和维修奠定一定的理论基础.
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为了提高综掘工作面径向旋流风幕阻尘效率,降低高浓度粉尘对人员作业区域污染,运用数值模拟与工程实测相结合的方法分析了通风条件对径向旋流风幕阻尘的影响规律.结果表明:随着风幕与工作面距离增加,风幕装置径向风量增大、通风系统压抽比减小,径向旋流风幕运移过程中更易于转化为风量与风速分布均匀的轴向阻尘流场,粉尘污染程度随之降低.拟合了高浓度粉尘扩散距离与各通风条件间的定量关系,结合实际生产条件,确定了径向旋流风幕阻尘较优通风条件为风幕距工作面30 m,风幕装置径向风量为270 m3/min以及通风系统压抽比为0.8