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深井松软围岩煤巷采动增跨效应及防控技术
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作者 王方田 刘超 +2 位作者 翟景辉 张洋 牛滕冲 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第1期76-86,共11页
针对深井松软煤巷围岩变形严重、巷道支护困难等问题,以城郊煤矿LW21106工作面沿空巷道为工程背景,建立了采动巷道增跨模型,揭示了采动增跨效应演化机理。通过构建巷道顶板横纵弯曲梁模型,指出顶板横向受力、巷道等效跨度、煤岩强度是... 针对深井松软煤巷围岩变形严重、巷道支护困难等问题,以城郊煤矿LW21106工作面沿空巷道为工程背景,建立了采动巷道增跨模型,揭示了采动增跨效应演化机理。通过构建巷道顶板横纵弯曲梁模型,指出顶板横向受力、巷道等效跨度、煤岩强度是巷道围岩损伤破坏的主控因素,提出了采动增跨效应防控对策并进行工业性试验。研究结果表明:受采动影响,巷道经历“初始围岩稳定—围岩裂隙发育扩展—围岩剪切破坏加剧—等效跨度增加”过程;巷道顶板最大正应力与应力集中系数、顶板等效跨度、巷道断面尺寸及埋深成正相关关系;巷道顶板在高应力环境下易发生拉剪破坏,增加顶板锚索数量以及锚索预紧力有利于增强顶板初期完整性。基于巷道变形破坏主控因素,提出“围岩加固–卸压–强化支护”协同防控策略;针对现场条件,采用煤柱侧向切顶+注浆加固并对破碎区域补充锚索强化支护的防控技术。现场监测结果表明,煤柱帮最大移近量为18.89cm,顶板下沉量为25.86cm,两帮移近量为29.65 cm,有效控制了煤巷围岩变形,为深井松软围岩巷道变形控制提供了参考。 展开更多
关键词 深井 松软围岩 采动增跨效应 主控因素 协同防控
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综采液压支架中部跟机多模态人机协同控制系统
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作者 付翔 李浩杰 +3 位作者 张锦涛 王然风 王宏伟 秦一凡 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1717-1730,共14页
我国煤矿智能化综采工作面建设处于初级阶段,液压支架电液控自动化技术已广泛应用,但目前液压支架单一固化的自动化控制逻辑难以适应复杂、多变、动态的工作面生产场景,现场实际控制过程仍大多采用自动化+人工干预方式。针对综采工作面... 我国煤矿智能化综采工作面建设处于初级阶段,液压支架电液控自动化技术已广泛应用,但目前液压支架单一固化的自动化控制逻辑难以适应复杂、多变、动态的工作面生产场景,现场实际控制过程仍大多采用自动化+人工干预方式。针对综采工作面复杂场景中液压支架人机交互协作任务需求,提出液压支架中部跟机多模态人机协同控制系统的理论方法与技术原理。首先,设计了人工式、分工式、批准式、否决式4种人机协同模态,以煤层地质、瓦斯粉尘、采煤机速度、液压支架智能水平、系统状态、岗位工技术水平、任务负荷等为判别因素,构建了基于AOG的液压支架人机协同模态选择模型,实现了人工、机器偏好的模态选择。然后,设计了液压支架中部跟机人机协同控制决策机制,提出液压支架中部跟机再次调控策略AI推理技术思路,利用现场数据学习人工操作经验,分别构建了液压支架是否再次调控决策树分类模型和再次拉架时间贝叶斯回归模型,基于上述模型开发了液压支架人机协同控制决策程序,实现了基于多模态与或推理和再次调控策略AI推理的液压支架人机协同控制。最后,采用云-边-端架构软硬件技术,开发了液压支架多模态人机协同控制系统,实现了模型进化、运算推理、程序执行等液压支架多模态人机协同控制功能。该系统在沙曲二矿3404工作面进行了工业试运行,相比于系统使用前,该工作面液压支架中部跟机效率平均提高2%。 展开更多
关键词 液压支架 人机协同 多模态 AI赋能 云边端架构
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连续不规则应力集中区厚层复合顶板锚网支护技术研究
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作者 王威 赵庭福 +1 位作者 赵磊 杨张杰 《煤炭技术》 CAS 2024年第5期129-131,共3页
以顾桥矿1214(3)运顺为研究对象,分析巷道顶板岩性、各段不同应力分布环境、断面大及单轨吊运输起吊设备重近30 t等难点,根据掘后有效支护的原则,通过采用顶板锚杆全长锚固技术和锚索采用横向梯级组合支护,配合关键部位走向加固锚索和... 以顾桥矿1214(3)运顺为研究对象,分析巷道顶板岩性、各段不同应力分布环境、断面大及单轨吊运输起吊设备重近30 t等难点,根据掘后有效支护的原则,通过采用顶板锚杆全长锚固技术和锚索采用横向梯级组合支护,配合关键部位走向加固锚索和预应力锚索束强化等综合控制方案,实现了连续不规则应力集中区厚层复合顶板安全掘进,巷道围岩控制较好,工业性试验成功。 展开更多
关键词 梯级组合 连续不规则 应力集中 复合顶板
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基于SO-LSTM的立柱液压系统故障诊断方法研究
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作者 郗涛 董蒙蒙 +1 位作者 王莉静 张建业 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期196-201,共6页
针对目前无法快速、准确地诊断矿用立柱液压系统故障等问题,在建立仿真模型分析单一故障机制的基础上,基于优化算法提出多种故障诊断方法。将立柱物理模块与立柱液压系统模块相结合,建立立柱液压系统仿真模型;基于Simulink分析单一故障... 针对目前无法快速、准确地诊断矿用立柱液压系统故障等问题,在建立仿真模型分析单一故障机制的基础上,基于优化算法提出多种故障诊断方法。将立柱物理模块与立柱液压系统模块相结合,建立立柱液压系统仿真模型;基于Simulink分析单一故障的影响,基于蛇优化LSTM神经网络建立诊断模型;最后,根据实际数据进行模型的实例验证。结果表明:蛇优化LSTM模型对液压立柱故障仿真数据识别率达到99.5%,对液压立柱故障真实数据识别率达到97%,与模型仿真数据的预测精度仅相差2.5%,预测精度较高,达到了预期目标。 展开更多
关键词 立柱液压系统 故障诊断 蛇优化LSTM神经网络
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50000 kN液压支架试验台垂直加载液压缸同步控制
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作者 赵丽娟 张展鹏 +4 位作者 曹正 尚祖恩 吴天谷 李文亮 孙强 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期195-201,共7页
针对超大采高液压支架试验台垂直加载液压缸同步控制问题,提出一种基于模糊进程标识符(PID)相邻交叉耦合同步控制策略,利用Creo-Adams及ANSYS建立液压支架试验台刚柔耦合动力学仿真模型,根据垂直加载实际工况添加约束条件。利用AMEsim及... 针对超大采高液压支架试验台垂直加载液压缸同步控制问题,提出一种基于模糊进程标识符(PID)相邻交叉耦合同步控制策略,利用Creo-Adams及ANSYS建立液压支架试验台刚柔耦合动力学仿真模型,根据垂直加载实际工况添加约束条件。利用AMEsim及Matlab/Simulink建立垂直加载液压系统控制模型,基于各软件之间的接口技术构建Adams-AMEsim-Simulink机液控一体化的试验台多领域协同仿真模型。仿真得到模糊PID和常规PID下相邻交叉耦合同步控制策略的加载液压缸位移跟踪曲线、负载变化曲线、信号控制曲线、同步误差曲线。研究结果表明,相比于常规PID算法,模糊PID算法下的系统具有响应速度更快、控制精度更高等特点,使液压支架垂直加载四缸同步精度误差小于0.1 mm,满足使用要求。研究结论为液压支架试验台垂直外加载系统设计提供参考。 展开更多
关键词 机液控一体化 模糊PID控制 多领域联合仿真 同步控制
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急倾斜工作面导向式架前挡矸装置设计
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作者 刘开均 王小虎 陈飞 《煤矿机械》 2024年第2期28-29,共2页
针对传统急倾斜工作面架前挡矸装置出现的稳定性差、适应能力弱及千斤顶活塞杆和密封件易损坏等问题,设计了一种急倾斜工作面导向式架前挡矸装置,有效地解决了传统急倾斜工作面架前挡矸装置出现的一系列问题。
关键词 急倾斜 导向式 架前 挡矸装置
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矿用液压支架大流量安全阀卸荷性能分析
7
作者 席文献 毛方 +2 位作者 闫平 靳鑫 曹连民 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期29-33,共5页
针对液压支架大流量安全阀在冲击载荷作用下不稳定的问题,以矿用液压支架上的FAD500/50型大流量安全阀作为研究对象,依据其结构和工作原理,利用AMESim软件对安全阀过载时的卸荷性能进行仿真分析,得到安全阀溢流时压力与流量动态输出特... 针对液压支架大流量安全阀在冲击载荷作用下不稳定的问题,以矿用液压支架上的FAD500/50型大流量安全阀作为研究对象,依据其结构和工作原理,利用AMESim软件对安全阀过载时的卸荷性能进行仿真分析,得到安全阀溢流时压力与流量动态输出特性以及阀芯运动规律特性。结果表明:在冲击载荷下,安全阀压力超调量和压力超调率分别为5.9 MPa和15%;安全阀开启瞬间阀芯会产生震荡,突变载荷是阀芯产生震荡的主要因素。最后通过试验证明了安全阀回路压力损失随着乳化液流量的增大而增大,但在0~320 L/min公称流量下,安全阀的压力损失低于7 MPa,系统整体运行稳定。 展开更多
关键词 液压支架 大流量安全阀 卸荷性能
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工作面液压系统流量补偿技术研究
8
作者 赵叔吉 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第2期42-48,共7页
目前工作面液压系统的优化研究对连续推进过程中液压系统压力流量特性的分析较少,对液压系统压力流量波动问题缺乏简单有效的解决方案。针对工作面快速移架需求,以张家峁煤矿2-2煤层新建大采高工作面为工程背景,采用AMEsim软件建立了单... 目前工作面液压系统的优化研究对连续推进过程中液压系统压力流量特性的分析较少,对液压系统压力流量波动问题缺乏简单有效的解决方案。针对工作面快速移架需求,以张家峁煤矿2-2煤层新建大采高工作面为工程背景,采用AMEsim软件建立了单台液压支架和成组液压支架仿真模型,基于自动跟机移架中千斤顶的动作时序,对煤炭开采过程中液压支架移架推溜过程进行仿真,分析了不同数量液压支架同时动作时工作面液压系统的压力流量变化情况,指出移架过慢的原因是液压支架瞬时需液量超过泵站最大流量,同时在液压支架成组运动过程中存在瞬时需液量不足和部分时刻泵站供液能力过剩的矛盾。针对液压系统间歇性大流量需求,提出了基于蓄能器的流量补偿技术,通过仿真验证了安装蓄能器后液压系统的压力波动被明显抑制,各千斤顶运动速度明显提升。在张家峁煤矿新建工作面对基于蓄能器的流量补偿技术进行现场试验,结果表明接入蓄能器后,液压系统平均压降降幅达74.1%,压力波动受到明显抑制,验证了流量补偿技术可满足液压系统间歇性大流量需求,为快速移架提供保障。 展开更多
关键词 工作面 液压支架 自动跟机移架 快速移架 液压系统 流量补偿 蓄能器
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巷旁充填留巷顶板结构分析与围岩控制技术
9
作者 贾靖 卢志敏 +1 位作者 任伟 杨洪增 《煤炭工程》 北大核心 2024年第1期41-48,共8页
为研究沿空留巷顶板结构特征及其支护技术,基于弹性力学薄板理论,建立了沿空留巷顶板悬板结构模型,推演了两种边界条件下悬板主应力表达式,构建了应力比例系数作为薄板破坏判据,研发了沿空留巷巷内顶板斜拉锚索加强支护、巷旁超高水材... 为研究沿空留巷顶板结构特征及其支护技术,基于弹性力学薄板理论,建立了沿空留巷顶板悬板结构模型,推演了两种边界条件下悬板主应力表达式,构建了应力比例系数作为薄板破坏判据,研发了沿空留巷巷内顶板斜拉锚索加强支护、巷旁超高水材料复合支护技术。研究结果表明:锚网索支护沿空留巷过程中实施超前预裂切顶,顶板可形成悬板结构,该结构随上覆顶板运动可形成一对边简支一对边自由和一对边固支简支一对边自由两种悬板形式;在矿山压力作用下两种悬板破坏部位不同,可以此作为布置顶板斜拉锚索的依据;顶板斜拉锚索对悬板起悬吊和水平挤压作用。现场试验结果证明了理论分析的可靠性。 展开更多
关键词 巷旁充填 沿空留巷 超高水材料 悬板结构 预裂切顶
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高强度让压环力学特性试验及仿真效果分析
10
作者 宗保东 《煤炭技术》 CAS 2024年第5期86-90,共5页
为解决井下支护构件受力过大而导致预应力失效的问题,提出采用让压环承压来降低预应力的损失。通过理论分析、实验室力学试验、数值仿真及井下实测对让压环的受力分析、变形状态及支护效果进行研究。结果表明:让压环在弹性恒阻阶段吸收... 为解决井下支护构件受力过大而导致预应力失效的问题,提出采用让压环承压来降低预应力的损失。通过理论分析、实验室力学试验、数值仿真及井下实测对让压环的受力分析、变形状态及支护效果进行研究。结果表明:让压环在弹性恒阻阶段吸收了55.5%的围岩变形产生的载荷,但是让压环的变形仅为全部变形的1.1%;让压环在屈服恒阻阶段用8.6%的变形量吸收了20%的围岩变形产生的载荷;一次让压和二次让压阶段的让压变形量占比90.3%,变形总长度为36 mm。在沿空掘巷期间进行了让压环变形监测,发现让压环在滞后影响段、超前影响段与未受超前应力影响段的变形各不相同。让压环表现出的高延伸率、高强度特性在大断面巷道和深井高应力矿井可以有效地控制围岩的变形,为巷道围岩稳定性控制提供了重要的手段。 展开更多
关键词 让压支护 力学分析 力学试验 仿真模拟 围岩控制
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回采巷道煤壁片帮机理及控制技术
11
作者 裴丽晋 《机械管理开发》 2024年第2期277-278,281,共3页
基于前和煤矿3110回风顺槽掘进期间在340~530 m范围内煤壁片帮严重,导致回风顺槽两帮收敛量大,伴随着顶板下沉、破碎的问题,通过技术研究合理分析了煤壁片帮主要机理,并根据回采现状对片帮煤柱提出了“深孔超前注浆+超前护帮锚索+桁架... 基于前和煤矿3110回风顺槽掘进期间在340~530 m范围内煤壁片帮严重,导致回风顺槽两帮收敛量大,伴随着顶板下沉、破碎的问题,通过技术研究合理分析了煤壁片帮主要机理,并根据回采现状对片帮煤柱提出了“深孔超前注浆+超前护帮锚索+桁架锚索”联合控制技术。通过实际应用效果来看,采取联合支护技术后,有效控制了煤壁片帮现象,两帮收敛量由原来的0.68 m减小至0.21 m,保证了巷道安全快速掘进。 展开更多
关键词 掘进巷道 巷帮 片帮机理 联合支护 收敛量
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采煤工作面超前段围岩变形控制技术研究
12
作者 王永飞 《能源与节能》 2024年第4期185-187,191,共4页
对采煤工作面超前段围岩变形控制的重要性和面临的挑战进行研究,通过分析采煤工作面超前段的变形特点,探讨了常用的超前段围岩变形控制技术,并提出了改进策略。实验结果表明,采用该策略可以有效地控制超前段围岩的变形,提高采煤工作面... 对采煤工作面超前段围岩变形控制的重要性和面临的挑战进行研究,通过分析采煤工作面超前段的变形特点,探讨了常用的超前段围岩变形控制技术,并提出了改进策略。实验结果表明,采用该策略可以有效地控制超前段围岩的变形,提高采煤工作面的安全性和生产效率。 展开更多
关键词 采煤工作面 围岩变形控制 改进策略 安全性 生产效率
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综放回采巷道支护方案设计及工程实践应用
13
作者 褚翔辉 《机械管理开发》 2024年第1期285-286,289,共3页
为解决综放回采巷道在断层破碎区域导致其对应地质条件越发复杂,对应支护难度较大导致影响生产效率和安全性的问题,以1193综放工作面为例在分析其基本条件和支护现场的基础上,制定监测方案对当前支护方案的支护效果进行评价;结合监测结... 为解决综放回采巷道在断层破碎区域导致其对应地质条件越发复杂,对应支护难度较大导致影响生产效率和安全性的问题,以1193综放工作面为例在分析其基本条件和支护现场的基础上,制定监测方案对当前支护方案的支护效果进行评价;结合监测结果提出支护方案的优化措施,最后对优化后支护效果进行综合评估。 展开更多
关键词 综放回采巷道 锚杆 锚索 顶底板移近量 两帮移近量
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综采工作面液压支架远程监控系统研究
14
作者 马晨博 《机械管理开发》 2024年第1期186-187,190,共3页
结合煤矿井下实际情况,基于PLC、CAN总线及STM32构建液压支架远程监控系统,该系统通过液压支架各传感器数据、操纵阀组状态实现运行参数监测,通过CAN报文实现监测数据传输,并针对井下电磁环境干扰严重、环境恶劣等问题,给出通信抗干扰... 结合煤矿井下实际情况,基于PLC、CAN总线及STM32构建液压支架远程监控系统,该系统通过液压支架各传感器数据、操纵阀组状态实现运行参数监测,通过CAN报文实现监测数据传输,并针对井下电磁环境干扰严重、环境恶劣等问题,给出通信抗干扰措施。现场应用表明,该系统可实现液压支架远程实时监测,有助于液压支架控制效果。 展开更多
关键词 煤炭开采 综采设备 液压支架 远程监控 CAN总线
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机械化采煤工作面支护技术探究
15
作者 雷晓东 《能源与节能》 2024年第3期145-147,151,共4页
探究了机械化采煤工作面支护技术。介绍了机械化采煤工作面支护技术的现状,分析了当前机械化采煤工作面支护技术存在的问题。针对这些问题,提出了一系列解决方案,包括改进支护材料、优化支护结构、改进支护设备等。最后,通过实验验证了... 探究了机械化采煤工作面支护技术。介绍了机械化采煤工作面支护技术的现状,分析了当前机械化采煤工作面支护技术存在的问题。针对这些问题,提出了一系列解决方案,包括改进支护材料、优化支护结构、改进支护设备等。最后,通过实验验证了解决方案的可行性,为机械化采煤工作面支护技术的发展提供了有益的参考意见。 展开更多
关键词 机械化采煤工作面 支护材料 支护结构 支护设备
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液压支架千斤类缸筒中心架找正工装的设计与应用
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作者 石慧林 王红来 +5 位作者 赵鹏 陈克华 白育波 高兵川 李翠翠 张晨光 《煤矿机械》 2024年第4期97-98,共2页
液压油缸作为液压支架的动力执行元器件,主要完成支架的推溜拉架及其他辅助性的动作,因此需要液压油缸具有高可靠性,保证在工作状态时不漏液、渗液。千斤类缸筒现有加工工艺是在加工过程中需要在缸筒外圆加工中心架架窝,以此来转换基准... 液压油缸作为液压支架的动力执行元器件,主要完成支架的推溜拉架及其他辅助性的动作,因此需要液压油缸具有高可靠性,保证在工作状态时不漏液、渗液。千斤类缸筒现有加工工艺是在加工过程中需要在缸筒外圆加工中心架架窝,以此来转换基准,保证缸筒内壁同轴度要求,为此设计了一种液压支架千斤类缸筒中心架找正工装。实践表明,使用该工装加工中心架架窝,可有效避免因架窝精度差造成缸筒内壁同轴度无法保证的问题,提升了产品质量,改变了现有加工工艺,实现效益和效率双重提升。 展开更多
关键词 液压支架 液压油缸 同轴度 中心架架窝
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综采工作面液压支架回撤平台的优化设计及有限元仿真分析
17
作者 郑明泽 《机械管理开发》 2024年第2期124-127,共4页
在煤矿综采设备中,液压支架占据了相当大的数量、体积和重量,因此其回收效率对整个工程工期的长短具有至关重要的影响。当前,传统的撤回工艺无法满足综采工作面交错作业的需求,因此需要进行综采工作面液压支架回撤平台的结构优化设计和... 在煤矿综采设备中,液压支架占据了相当大的数量、体积和重量,因此其回收效率对整个工程工期的长短具有至关重要的影响。当前,传统的撤回工艺无法满足综采工作面交错作业的需求,因此需要进行综采工作面液压支架回撤平台的结构优化设计和仿真分析。回撤平台结构优化主要是对传统采煤工艺进行分析,完成综采工作面液压支架采煤平台整体结构的设计;最后,利用ANSYS软件对主要结构进行了合理性、可靠性和安全性测试。 展开更多
关键词 液压支架 回撤平台 设计优化 有限元仿真
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工作面两巷单元支架自动化挪移装置的设计
18
作者 王中义 任伟 范振华 《机械管理开发》 2024年第4期169-171,共3页
高庄煤业公司采煤工作面两巷单元支架以往采用手动的吊钩方式进行安撤,存在自动化程度不高、工作效率低下、安全隐患等问题.针对这一情况,设计了一种新型的工作面两巷单元支架用自动化挪移装置,在原单轨吊上设备上安设两组安撤机械手,... 高庄煤业公司采煤工作面两巷单元支架以往采用手动的吊钩方式进行安撤,存在自动化程度不高、工作效率低下、安全隐患等问题.针对这一情况,设计了一种新型的工作面两巷单元支架用自动化挪移装置,在原单轨吊上设备上安设两组安撤机械手,通过安撤机械手实现单元支架在工位和单轨吊之间横向移动,可有效实现单元支架长距离运输.该自动化挪移装置在3下302工作面中的应用效果理想,提高了支护效率,降低职工劳动强度,减少支护材料投入,从而保证工作面正常回采. 展开更多
关键词 工作面两巷 超前支护 单元支架 自动化挪移
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液压支架关键部位应力监测分析
19
作者 史岩鹏 《机械管理开发》 2024年第2期88-90,共3页
为提升液压支架使用寿命,利用数值模拟软件,以ZY1000/08/15型液压支架为研究对象,对顶梁、掩护梁、前后连杆、底座的8种工况下的应力分布情况进行分析,确定了液压支架在8种工况下的应力集中点,为后续液压支架的运行监测系统研发提供一... 为提升液压支架使用寿命,利用数值模拟软件,以ZY1000/08/15型液压支架为研究对象,对顶梁、掩护梁、前后连杆、底座的8种工况下的应力分布情况进行分析,确定了液压支架在8种工况下的应力集中点,为后续液压支架的运行监测系统研发提供一定的参考,为矿井智能化发展作出一定的贡献。 展开更多
关键词 液压支架 数值模拟 前后连杆 应力云图
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综放工作面停采线位置确定及聚酯纤维柔性网应用
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作者 谭浩 魏宝贞 +2 位作者 顾锋 李宁 李文林 《能源与节能》 2024年第1期310-313,共4页
为确保3308综放工作面末采期间围岩稳定,借助数值模拟、理论分析的方法确定停采煤柱合理宽度,最终设计停采线煤柱宽度不小于49 m。为降低工人劳动强度,利用金属网配合柔性网护顶的方法,实现了工作面安全快速回撤,提高了护顶效果,降低了... 为确保3308综放工作面末采期间围岩稳定,借助数值模拟、理论分析的方法确定停采煤柱合理宽度,最终设计停采线煤柱宽度不小于49 m。为降低工人劳动强度,利用金属网配合柔性网护顶的方法,实现了工作面安全快速回撤,提高了护顶效果,降低了劳动强度,缩短了末采周期,节约了支护成本,对类似条件综放工作面的高效回撤提供了有效借鉴。 展开更多
关键词 柔性网 停采线 超前支承压力 回撤
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