基于proe液压支架的掩护梁及四杆机构的设计说明书
62页1、 河南理工大学学士学位论文一绪论1.1 研究背景及意义综合机械化采煤是煤矿技术进步的标志,是煤矿增加产量、提高劳动效率、增加经济效益的重要手段。因此,世界上主要产煤国家综合机械化采煤技术和装备发展很快,建设安全高效矿井已是目前的世界煤炭发展的方向。采煤方法及工艺是煤矿生产及采矿学科发展的主题和中心,同时也是安全高产高效矿井的核心。运用现代高新技术改造传统生产技术,提高工作面单产,实现矿井的高度集中化生产,将带动煤矿各个环节的变革,实现煤矿的高安全、高产、高效和高可靠性。我国从1992年开展高产高效矿井以来,高产高效矿井逐年增加,工作面装备日益更新。随着我国煤矿机械制造技术和测试手段的提高,同时对国外先进设备的引进、消化、吸收,国产电牵引大功率采煤机、大运量重型刮板输送机、软起动带式输送机及液压支架等成套设备相继研制成功。这标志着我国综采成套设备技术水平已经能满足我国建设安全高产高效矿井发展的需要。安全高产高效现代化的采煤工作面的落煤、装煤、运煤、支护等生产过程是一个系统工程,整个系统的先进和可靠,不仅取决于单机设备的先进性和可靠性,设备的合理选型和配套也是至关重要的。“设备、选型、配套
2、”三者缺一不可,相辅相成,否则,不能实现综采工作面安全高产高效现代化的成果。因此,研制适用于安全高产高效现代化矿井的综采设备,并按照国家建设安全高产高效现代化矿井的条件和要求,合理进行设备配套选型是实现安全高产高效现代化矿井的关键。随着综合机械化采煤的发展,我国已经取得了丰富的经验和教训。要实现安全高产高效,矿井必须配备成套设备,特别是工作面的“三机”采煤机、刮板输送机和液压支架必须合理配套。然而在工作面“三机”配套与选型中,液压支架是核心。实践证明,回采工作面适用液压支架后控顶能力大大加强,但若选型不当,管理措施不完善,则顶板控制问题仍会影响工作面产量和企业效益。然而综采工作面的顶板控制问题突出的表现在支架于围岩的适应性上,当适应性好时,顶板事故率低,工作面安全、高产、高效。并且液压支架的架型与技术参数是其主要表现方面。近年来,随着数学和力学的发展,对采场围岩控制研究也取得了新发展,在综放采场直接顶跨落高度、基本顶结构形式及稳定性研究的基础上,研究了综放采场矿山压力显现规律及其控制特点,顶煤变形规律、顶煤冒放性、架型选择及其支架参数确定等;在大采高综采支架及围岩控制方面,高架倾倒的力
3、学模型,高架倾倒、高架顶梁仰俯的控制及支架围岩系统控制的智能软件,工作面快速推进下矿压规律及显现特征等研究,均有力的促进了生产的发展。研究发现,综采设备的每一种设备都有严格限定的适用条件。比如:煤层厚度、倾角、局部构造情况(包括断层、煤层厚度变化和含矸情况)、顶底板岩性等,对采煤机和液压支架选型都有决定性的影响,选型不当会导致设备不配套,生产效率低,经济效益差。正确的选型配套是安全、高产、高效、经济的前提和保证。因此综采工作面“三机”配套的合适与否直接影响整个矿井的生产和效益的好坏。实践证明,工作面顶板事故中,80%左右的都是由于架型的选择不当和支架工作阻力的不足所引起的,所以液压支架的选择合适与否直接影响整个“三机”配套的选型的合适与否。通过研究“三机”配套选型的研究,可以很好的减少顶板事故的发生率,提高三机的使用寿命和效率,同时也可以更好为矿井生产提供更合理的支持,为矿井产生更好的经济效益。在综合机械化采煤过程中,液压支架担当着极其重要的角色,其主要功能不仅用于支撑管理顶板,隔离采空区,维护采煤作业空间,并能自行前移,推进采煤工作面输送机和采煤机。因此,液压支架的性能和可靠性是决定
4、综采成败的关键因素之一。另外,合理的选用采煤设备并结合先进的采煤工艺,可解决采煤工作面的采煤支护运输等生产环节之间的矛盾,可有效地提高工效增加成本减少损耗保护生产人员和设备的安全,以及减轻笨重的体力劳动,可为煤矿获得很高的经济效益。 1.2 国内外研究状况1.2.1 国外概况80年代以来,世界上主要采煤国家高产高效综采技术迅速发展,特别是在美国,大利亚,德国,英国和南非发展最快。综采工作面高产高效纪录不断刷新,综采装新技术层出不穷,尤其以德国和英国最为突出。现代科学技术的发展使得井下开采机械化和自动化水平不断提高,采用大功率、高可靠性、重型设备己经成为世界采方式的发展趋势,其中尤以美国、德国的高度集中化综采高产高效工作面为代表。着采掘技术的不断进步,大大提高了综采高产高效工作面的适应性。采煤机近年来,采煤机的截割速度一直在增加。目前采煤机的截割速度一般在每0.2米0.25米 。一些新研究开发出来的采煤机的截割速度达到了每秒0.4米0.6。采用计算机人工智能控制的采煤机以及具备超前防护功能液压支架的应用,使长工作面的生产能力和效率持续得到改善。 内置式多功能徽处理机和控制系统的使用,是近
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