基于组合导航的超深矿井提升容器状态监测系统 被引量：5

1

作者 谭建平 林波 +1 位作者 刘溯奇 吴志鹏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期185-189,共5页

针对浅矿井提升容器仅有速度和位置监测,无姿态、冲击和纵横振动等监测,不满足超深矿井在超深、高速、重载工况下的安全监测需求的问题,设计了一种捷联惯性导航系统(SINS)/旋转编码器/接近开关组合导航式提升容器状态监测系统。通过IMU... 针对浅矿井提升容器仅有速度和位置监测,无姿态、冲击和纵横振动等监测,不满足超深矿井在超深、高速、重载工况下的安全监测需求的问题,设计了一种捷联惯性导航系统(SINS)/旋转编码器/接近开关组合导航式提升容器状态监测系统。通过IMU(惯性测量单元)测量容器加速度和角速度,由SINS解算出容器的速度、位置、姿态和纵横振动等参数,利用信息融合反馈校正SINS,提高监测精度。完成了系统软件设计和硬件搭建,并进行模拟实验,结果表明:系统竖直位置、横移竖直位置和姿态的测量精度分别为30 mm、5 mm和0.4°,竖直位置精度不受提升钢丝绳影响,解决了井筒内GPS和地磁无法使用问题,是一种超深井提升容器状态监测的可行方案。 展开更多

关键词 超深矿井 提升容器 状态监测 组合导航 惯性测量单元

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超深矿井软岩巷道锚网索耦合支护技术 被引量：6

2

作者 王炯 王浩 +2 位作者 郭志飚 张逸龙 崔家森 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第9期12-17,共6页

针对星村煤矿埋深超过1 200 m的巷道围岩出现的大变形破坏问题,综合运用现场调研、室内测试和数值分析等方法对其破坏机理及稳定性控制技术进行了研究。分析得出巷道埋深大、地应力水平高以及铝质泥岩遇水膨胀等是巷道产生大变形破坏的... 针对星村煤矿埋深超过1 200 m的巷道围岩出现的大变形破坏问题,综合运用现场调研、室内测试和数值分析等方法对其破坏机理及稳定性控制技术进行了研究。分析得出巷道埋深大、地应力水平高以及铝质泥岩遇水膨胀等是巷道产生大变形破坏的原因,特别是底鼓严重的主要原因;同时指出,对称布置下开放式底板的原支护形式是造成高水平构造应力作用下巷道出现非对称大变形破坏的另一关键因素。根据现场工程地质条件分析,结合耦合支护理念,提出了复合托盘+锚网喷+关键部位锚索+底角锚管的非对称耦合支护技术,数值模拟结果显示新支护能够和巷道围岩实现耦合作用,大幅提高了巷道承载能力,并进行了现场工程应用,监测结果表明新技术对深井巷道围岩大变形控制效果良好。 展开更多

关键词 超深矿井 软岩巷道 破坏机理 耦合支护

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超深矿井提升机制动盘热性能分析与优化 被引量：4

3

作者 杨莺 叶学龙 叶超 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期47-55,共9页

超深矿井提升机制动盘在紧急制动过程中由于受到摩擦循环热载荷的作用,内部产生较大的热应力,同时高温会导致制动盘和闸片摩擦制动性能下降甚至失效。针对制动盘制动热性能问题,根据热传导理论和有限元分析方法,建立了制动盘组件三维有... 超深矿井提升机制动盘在紧急制动过程中由于受到摩擦循环热载荷的作用,内部产生较大的热应力,同时高温会导致制动盘和闸片摩擦制动性能下降甚至失效。针对制动盘制动热性能问题,根据热传导理论和有限元分析方法,建立了制动盘组件三维有限元模型,采取直接耦合方法对制动盘制动过程中的热应力场进行模拟研究,并通过实验验证了仿真参数设置的正确性。分析了闸片数量和排布方式对制动工况下制动盘温度和应力分布的影响。结果表明,在制动阶段,制动盘摩擦面温度先急剧上升,后缓慢下降,摩擦面温度呈现锯齿状波动性变化,制动过程中应力变化规律与温度变化规律相同。原制动盘在制动过程中的最高温度为134.8℃,最大应力为230.2MPa,高温和大应力区域集中于摩擦面附近;增加闸片数量的制动盘最高温度为142.4℃,最大应力为251.1 MPa,高温和大应力区域同样集中于摩擦面附近;改变闸片排布方式的制动盘最高温度为86.5℃,最大应力为119.1MPa,高温区域和大应力区域范围较小。由此可知,改变闸片排布方式更能显著降低制动盘温度和应力,并且温度场和应力场分布更均匀。研究结果可为制动盘热性能优化设计提供理论参考。 展开更多

关键词 超深矿井 制动盘 温度 热应力 优化

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超深矿井提升机盘形闸制动系统机电液仿真建模 被引量：9

4

作者 王刚 狄亚鹏 李建涛 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期848-856,共9页

为研究提升机盘形闸制动系统制动过程的动态性能,建立多绳缠绕式提升机制动系统动力学ADAMS模型,并将油压滞回仿真结果与实验测试结果进行对比验证,同时结合以钢丝绳连续弹性体模型为基础建立的制动负载模型,完成对盘形闸制动系统的动... 为研究提升机盘形闸制动系统制动过程的动态性能,建立多绳缠绕式提升机制动系统动力学ADAMS模型,并将油压滞回仿真结果与实验测试结果进行对比验证,同时结合以钢丝绳连续弹性体模型为基础建立的制动负载模型,完成对盘形闸制动系统的动力学建模。建立盘形闸制动系统的液压系统仿真模型,并在Simulink中建立相应的二级制动及恒减速制动控制策略模型。以Simulink为集成环境,采用多软件联合仿真方式建立盘形闸制动系统的机电液一体化仿真系统。运用该系统对提升机重载下放超速工况下的二级制动和恒减速制动性能进行仿真研究。研究结果表明:设计的制动系统机电液各项运行参数合理有效,恒减速制动比二级制动的动态性能更平稳。 展开更多

关键词 超深矿井 盘形闸 联合仿真 二级制动 恒减速制动

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金属矿山超深矿井提升设备的选型分析 被引量：3

5

作者 陈晶 《有色矿冶》 2016年第4期12-14,共3页

介绍了超深矿井提升设备选型的设计思路,从提升容器、提升钢丝绳、提升机、电机及电控系统、提升系统配置五个方面入手,进行归纳总结。为今后深部矿井开采提升系统的设计提供一些参考借鉴。

关键词 超深矿井 提升设备 选型分析

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超深矿井钢丝绳张力平衡装置动态响应分析 被引量：4

6

作者 冯浩亮 马伟 +2 位作者 李济顺 邹声勇 薛玉君 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期9-14,4-5,共6页

为探索超深矿井提升机张力平衡装置在不同激励下的动态响应规律,考虑管道沿程压力损失和泄漏,建立了张力平衡装置在提升过程中的动力学模型,并采用正弦信号和阶跃信号模拟提升过程中钢丝绳纵向振动及换层缠绕对绳长的影响,得到两种激励... 为探索超深矿井提升机张力平衡装置在不同激励下的动态响应规律,考虑管道沿程压力损失和泄漏,建立了张力平衡装置在提升过程中的动力学模型,并采用正弦信号和阶跃信号模拟提升过程中钢丝绳纵向振动及换层缠绕对绳长的影响,得到两种激励下张力平衡装置的动态响应规律。分析结果表明:当振动幅值和频率的组合为(0.10 m,0.80 Hz)、(0.18 m,0.63 Hz)、(0.24 m,0.57 Hz)时,钢丝绳张力差最大值约为无振动时钢丝绳初始平均张力的10%,符合煤矿安全规程的要求;钢丝绳换层缠绕所引起的钢丝绳长度变化小于0.10 m时,张力平衡装置可以将钢丝绳最大张力差控制在安全提升所允许的范围内。 展开更多

关键词 超深矿井 提升机 钢丝绳 张力平衡

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多绳缠绕式超深矿井提升机主动调绳装置性能研究 被引量：3

7

作者 景月帅 马伟 +1 位作者 李济顺 邹声勇 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第6期50-53,共4页

针对多绳缠绕式超深矿井提升机主动调绳装置,探究多绳缠绕式超深矿井提升机浮动天轮主动调绳能力。采用电液伺服系统实现浮动天轮的主动调绳,调整钢丝绳张力差。通过建立提升系统的数学模型,创建MATLAB/simulink模型,对系统进行仿真,分... 针对多绳缠绕式超深矿井提升机主动调绳装置,探究多绳缠绕式超深矿井提升机浮动天轮主动调绳能力。采用电液伺服系统实现浮动天轮的主动调绳,调整钢丝绳张力差。通过建立提升系统的数学模型,创建MATLAB/simulink模型,对系统进行仿真,分别用不同的正弦扰动频率模拟钢丝绳振动,用阶跃扰动模拟钢丝绳在卷筒上层与层过渡的工况,分析在提升机运行过程中实时调绳的能力,获得调节钢丝绳张力的规律,对多绳缠绕式超深矿井提升机主动调绳装置设计有一定的指导意义。 展开更多

关键词 多绳缠绕式提升机 超深矿井 浮动天轮 钢丝绳张力

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金川集团二矿区超深矿井地压分布规律研究 被引量：4

8

作者 牛猛 刘勇锋 +1 位作者 侍爱国 刘立华 《现代矿业》 CAS 2019年第9期37-42,共6页

针对金川集团二矿区深井开采(采深超过1 000 m)地压显现较为明显的现状,在井下建立了深部地压在线微震监测系统,实现了对矿井地压活动的全天候连续监测分析,提取了金川集团二矿区深部开采产生的各种微震监测信号特征、识别模型和有效岩... 针对金川集团二矿区深井开采(采深超过1 000 m)地压显现较为明显的现状,在井下建立了深部地压在线微震监测系统,实现了对矿井地压活动的全天候连续监测分析,提取了金川集团二矿区深部开采产生的各种微震监测信号特征、识别模型和有效岩石破裂微震信号,得到了微震事件空间活动规律,揭示了深井开采地压分布规律,有效保障了矿山安全开采。 展开更多

关键词 超深矿井 地压 微震监测 信号辨识 趋势预测

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超深矿井提升机钢丝绳与绳槽接触研究 被引量：5

9

作者 宁显国 龚宪生 +1 位作者 张骁 万园 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期151-158,260,共9页

通过建立钢丝绳和绳槽的协调表面无摩擦的接触模型,推出了接触压力分布、接触半角和应力场表达式,并得到了封闭型式的数值解。结果表明:第1层绳圈径向力仅当上层钢丝绳压在上面时才发生明显跃变;左、右绳区同一绳圈离左、右腹板距离不... 通过建立钢丝绳和绳槽的协调表面无摩擦的接触模型,推出了接触压力分布、接触半角和应力场表达式,并得到了封闭型式的数值解。结果表明:第1层绳圈径向力仅当上层钢丝绳压在上面时才发生明显跃变;左、右绳区同一绳圈离左、右腹板距离不一致引起径向力差值越来越大;钢丝绳与绳槽的接触半角和钢丝绳所受径向力呈正相关变化;法向压力仅分布于接触区域内,在?(28)0°(?为接触角变量)处取得最大值,在接触边界和非接触区内为0;绳槽表面环向应力在?(28)0°和?(28)?时存在最大压缩应力和最大拉伸应力;绳槽内部最先发生塑性变形,与钢丝绳接触的边界处因局部应力集中易发生疲劳破坏。研究结果对于深入研究和提高超深井提升机钢丝绳寿命以及提升运行安全性具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 超深矿井提升机 径向力 接触压力分布 接触半角 内应力场

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超深矿井卷筒层间过渡装置的结构设计

10

作者 冯迎洲 彭霞 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2023年第1期196-201,共6页

缠绕式超深矿井提升机钢丝绳在卷筒两侧挡绳板处需要借助结构合理的层间过渡装置实现换向和层间过渡,若层间过渡装置不合理,钢丝绳在层间过渡时因超深矿井提升系统运动时的高速、重载带来的严重冲击、振动从而引起钢丝绳的磨损和卡绳,... 缠绕式超深矿井提升机钢丝绳在卷筒两侧挡绳板处需要借助结构合理的层间过渡装置实现换向和层间过渡,若层间过渡装置不合理,钢丝绳在层间过渡时因超深矿井提升系统运动时的高速、重载带来的严重冲击、振动从而引起钢丝绳的磨损和卡绳,还会影响钢丝绳排绳的平稳性,甚至会影响整个提升系统的寿命。针对这些问题设计出了一种新的可缠5层的多层缠绕层间过渡装置,并结合动力学仿真软件得到钢丝绳层间过渡、圈间过渡时提升系统的振动特性。 展开更多

关键词 超深矿井 多层缠绕 层间过渡 动力学仿真

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超深矿井煤和矸石分时分运优化设计技术

11

作者 莫技 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2010年第10期67-70,共4页

孙村煤矿是一座具有上百年开采历史的老矿,开采垂深达1350m。随着生产规模的扩大和机械化水平的提高,煤炭资源日趋枯竭,地面矸石山污染了地面生态环境,制约了矿井进一步发展。为实现井下矸石不上井,实施了矸石充填技术。但原来的矸石运... 孙村煤矿是一座具有上百年开采历史的老矿,开采垂深达1350m。随着生产规模的扩大和机械化水平的提高,煤炭资源日趋枯竭,地面矸石山污染了地面生态环境,制约了矿井进一步发展。为实现井下矸石不上井,实施了矸石充填技术。但原来的矸石运输系统隐患多,没有矸石仓和破碎系统,不能实现连续运输和连续充填,致使因矸石占用矿车多而影响掘进巷道施工、一部分矸石为缓解车皮供应紧张而上井。为克服这一难题,创新实施了超深矿井煤和矸石分时分运技术,实现了井下矸石连续运输和充填,使老矿深井焕发了新的生机与活力。 展开更多

关键词 超深矿井 煤和矸石 分时分运

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多绳缠绕式超深井提升机提升段钢丝绳动态张力检测方案研究 被引量：4

12

作者 王建伟 马伟 李济顺 《煤炭技术》 CAS 2018年第6期258-260,共3页

针对多绳缠绕式超深矿井提升机在运行中存在提升段钢丝绳动态张力测量难且动荷载对安全生产影响较大的问题,在充分考虑动态工况下,结合提升系统受力情况,建立数学模型和方程,提出了准确实用的检测方案,从而实现提升段钢丝绳动态张力的... 针对多绳缠绕式超深矿井提升机在运行中存在提升段钢丝绳动态张力测量难且动荷载对安全生产影响较大的问题,在充分考虑动态工况下,结合提升系统受力情况,建立数学模型和方程,提出了准确实用的检测方案,从而实现提升段钢丝绳动态张力的可靠检测,保障超深矿井提升机的安全运行。 展开更多

关键词 多绳缠绕式提升机 超深矿井 提升段钢丝绳 动态张力检测

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一种矿井提升容器的深度测量方法 被引量：1

13

作者 李若梅 谭建平 石理想 《计量学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期267-270,共4页

设计了一种基于编码电缆/旋转编码器多传感器组合测量的位移监测系统,用于测量深井中矿井提升容器的深度。该系统中编码电缆分段铺设在矿井中段附近,相邻的两段编码电缆之间用多芯电缆连接,通过编码电缆实现提升容器爬行停车时的位置高... 设计了一种基于编码电缆/旋转编码器多传感器组合测量的位移监测系统,用于测量深井中矿井提升容器的深度。该系统中编码电缆分段铺设在矿井中段附近,相邻的两段编码电缆之间用多芯电缆连接,通过编码电缆实现提升容器爬行停车时的位置高精度检测;测量过程中编码器全程测量,并且与编码电缆的数据进行相互参照。介绍了硬件及软件系统的设计,实验结果表明:该位移监测系统能够保证提升容器在爬行停车时的位移检测误差在6 mm以内,提高了提升容器运行时的可靠性和安全性,为实现超深矿井开采创造了良好的条件。 展开更多

关键词 计量学 超深矿井 提升容器 位移监测系统 编码电缆

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提升机排绳故障视觉监测图像识别方法研究 被引量：3

14

作者 吴志鹏 谭建平 +1 位作者 王巧斌 胡悦 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第10期73-75,共3页

针对超深矿井提升机排绳故障在线监测系统现场光照不稳定,多直线目标检测耗时大、稳定性差的难题,根据排绳过程本身所具有的规律,提出一种基于像素灰度分布统计的图像识别方法,并结合图像灰度分布特点,提出一种新的自适应阈值图像分割... 针对超深矿井提升机排绳故障在线监测系统现场光照不稳定,多直线目标检测耗时大、稳定性差的难题,根据排绳过程本身所具有的规律,提出一种基于像素灰度分布统计的图像识别方法,并结合图像灰度分布特点,提出一种新的自适应阈值图像分割方法进行图像预处理,介绍了其基本原理并搭建了实验系统进行验证。结果表明,根据该方法对排绳故障进行在线视觉监测能够适应更宽的光照范围,实时性强,能够适应提升机现场复杂的使用环境,实现提升机排绳故障在线监测功能。 展开更多

关键词 超深矿井 提升机 排绳故障 图像识别 阈值分割 在线监测

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超深井提升钢丝绳多层缠绕卷筒的层间过渡装置结构设计 被引量：4

15

作者 彭霞 刘劲军 徐永福 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2018年第4期177-181,185,共6页

超深矿井提升多通过钢丝绳多层缠绕实现,多层缠绕钢丝绳需在两个挡绳板位置借助层间过渡装置实现钢丝绳向更高层的爬升、换向。传统的Lebus层间过渡装置在超深、高速、重载的工况下存在磨损大、易在2~3层过渡时卡绳等问题。针对这些问... 超深矿井提升多通过钢丝绳多层缠绕实现,多层缠绕钢丝绳需在两个挡绳板位置借助层间过渡装置实现钢丝绳向更高层的爬升、换向。传统的Lebus层间过渡装置在超深、高速、重载的工况下存在磨损大、易在2~3层过渡时卡绳等问题。针对这些问题设计了1种新的层间过渡装置,并结合钢丝绳层间过渡时的运动状态推导出层间过渡装置各部分的参数计算公式。该层间过渡装置的设计思想及其计算公式可为超深矿井提升机多层缠绕卷筒层间过渡装置的设计提供有益参考。 展开更多

关键词 超深矿井 多层缠绕 层间过渡

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一种基于卷筒外轮廓特征的提升机排绳自稳定监测方法 被引量：1

16

作者 仵坤 石理想 谭建平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期163-168,共6页

提升机卷筒排绳状态监测是保证设备正常工作的重要方法。通过建立不同排绳状况下的卷筒外轮廓模型并分析边缘特征,归纳出层间跳变次数可以作为排绳状态的评价指标。针对监测过程中视频图像倾斜、振动等影响监测稳定性的问题,采用层级聚... 提升机卷筒排绳状态监测是保证设备正常工作的重要方法。通过建立不同排绳状况下的卷筒外轮廓模型并分析边缘特征,归纳出层间跳变次数可以作为排绳状态的评价指标。针对监测过程中视频图像倾斜、振动等影响监测稳定性的问题,采用层级聚类方法,能够快速且准确地进行图像的纠偏与判断。对多种类型的卷筒进行监测实验,并与目前的主要方法进行了对比分析,得出该算法具有耗时短,应用范围广,稳定性高,准确率高的优点,具有很好的监测效果。 展开更多

关键词 超深矿井 提升机 排绳故障 边缘检测 层次聚类

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平煤超千米深井采动应力特征及裂隙演化规律研究 被引量：22

17

作者 张建国 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1041-1049,共9页

以平煤股份公司十二矿超千米埋深己14-31050采面为测试基地,基于现场原位监测以及三维数值模拟,研究了沿空留巷采动条件下千米深井煤岩采动应力特征及采动裂隙演化规律.研究结果表明:平煤超千米巷道的采动影响范围明显较浅部增大,整体... 以平煤股份公司十二矿超千米埋深己14-31050采面为测试基地,基于现场原位监测以及三维数值模拟,研究了沿空留巷采动条件下千米深井煤岩采动应力特征及采动裂隙演化规律.研究结果表明:平煤超千米巷道的采动影响范围明显较浅部增大,整体影响范围约为70m左右,采动应力峰值在距离采面10~30m,钻孔应力和锚杆应力均呈现阶段式演化特征;在距采面70m时,采动裂隙分维随采面推进快速增长并保持较高水平,煤岩易出现由初始破碎带与采动裂隙贯通后形成的破碎带群.数值计算表明:千米深井的采空区两侧25m范围内以及沿空留巷充填体上方会产生应力集中,系数分别为1.43和1.65.针对平煤矿区超千米巷道,采面前方重点支护区域应确定为采面前方70m范围,特别关注区域应由浅部的15m向开采方向延伸到20~30m.研究成果可为超千米埋深的巷道支护、工程设计、安全开采和采矿技术优化等提供指导. 展开更多

关键词 超千米深矿井 采动响应 矿压显现 裂隙演化 长效监测

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矿井提升设备的发展现状及趋势 被引量：26

18

作者 杜波 张步斌 冯海平 《矿山机械》 2016年第6期1-7,共7页

阐述了矿井提升设备的发展现状,并以实例和数据分析了目前提升设备的大型化与重载化,指出由于提升设备各部分价格发生变化,国外品牌进入中国市场,提升设备的市场竞争更加激烈,新技术的应用提高了设备的生产效率和安全性。总结了市场对... 阐述了矿井提升设备的发展现状,并以实例和数据分析了目前提升设备的大型化与重载化,指出由于提升设备各部分价格发生变化,国外品牌进入中国市场,提升设备的市场竞争更加激烈,新技术的应用提高了设备的生产效率和安全性。总结了市场对产品选型设计制造一体化的新要求,指出超深井提升设备的研发是今后的重点;提出了国内市场需求减小、国外市场前景广阔的市场方向。 展开更多

关键词 提升设备 大型化与重载化 机电液一体化 超深矿井

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