运输巷智能无轨自移列车系统的研发和应用

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为解决当前煤矿井下运输巷辅助运输方面存在的用人多、 效率低、 劳动强度大、 适应性不高、存在安全隐患等问题,通过对运输巷无轨列车系统的机械结构、液压系统及控制系统的研发设计,实现了运输巷智能列车系统的无轨自移、智能监测、视频监控、远程控制、自动牵引、与工作面协同推进等功能.并成功应用于山西宏源集团富家凹煤矿井下运输巷辅助运输,实现设备操作人员减至1人,控制精度达到±10mm,大幅降低了工人劳动强度,提高了安全性和工作效率,实现了煤矿的减人增效.
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针对单相混合级联整流器两种功率模块的不同能量传输特性,对电路拓扑的工作原理进行了详细分析,并且基于数学模型,提出了一种新型控制策略.在此基础上,解决了无桥整流器的电流过零点畸变问题.并与传统控制策略进行了对比,重点对直流侧电压波动与无功功率的关系进行了理论分析和数学推导,并进一步对负载突变时的动态响应速度进行了对比分析,仿真验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性,为不同应用场合下选取合适的控制策略提供了重要的理论依据.
针对横采内排追踪压帮条件下露天矿含断层与顺倾弱层群边坡稳定性分析与形态设计难题,顾及露天矿层状边坡垂直方向上的地层岩性、工程发展过程中的服务时间、要求的稳定程度等方面的差别以及深部边坡稳定性的三维效应,以胜利东二号露天煤矿首采区南帮为工程背景,采用二维极限平衡法与三维数值模拟相结合,对露天矿含断层与顺倾弱层群边坡形态进行了分区段优化.研究表明,胜利东二号露天煤矿边坡稳定性主要受坡体内一系列顺倾弱层控制,断层可能作为滑体的边界,其潜在滑坡模式为以圆弧或断层为侧界面、以弱层为底界面的切层-顺层滑动或切层-顺层
为研究矿井矸石充填体内外破坏形式以及裂纹演化规律,利用PCI-2型声发射测试仪和压力试验机等仪器,分析不同水灰比、胶凝材料条件下,矸石充填体的强度、AE信号以及裂纹演化规律.结果表明:矸石充填体3d强度最小为3.6MPa,满足充填要求,水灰比的增加使得矸石试件的应变曲线斜率减小,提升了试件的抗变形能力;应力最大时,AE活动最为剧烈,试件裂纹上下贯通,呈张拉破坏;矸石充填体裂纹演化分为:闭合压密阶段、线弹性变形阶段、不稳定延伸阶段、峰后变形阶段.闭合压密阶段与线弹性变形阶段内,试件AE信号较弱;不稳定阶段矸
为明晰人因失误造成的煤矿安全问题研究的现状及发展趋势,基于统计分析和文献计量学,借助Citespace软件对CNKI期刊数据库2000-2019年的1490篇有关煤矿工人研究的中文文献进行分析,并对现有研究成果从管理和矿工个体两个层面进行划分归纳.结果表明,我国人因视角下研究领域内的核心科研力量初步形成,研究主要聚焦于矿工不安全行为、不安全心理致因因素的探究.研究发现研究侧重点和方法逐渐从行为理论、认知心理学向认知神经学转变,未来通过更先进的神经测量工具有望从根本上揭示矿工的行为机理.
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为了研究近距离煤层上行充填开采对覆岩的破坏规律,以大佛寺煤矿近距离煤层为研究对象,采用UDEC数值模拟软件对大佛寺上行充填开采覆岩破坏的规律进行研究分析.研究结果表明:相较于传统垮落法开采形成的覆岩破坏程度,充填开采法使得采空区充填体对上覆岩层起到了支撑作用,覆岩移动较缓和,岩层下沉、回转、破断较小,形成了少量垮落带;此外,采场覆岩裂隙带整体上呈“梯形”分布,垮落带两边的离层裂隙和贯穿裂隙较发育,中部裂隙发育程度较小,且以离层裂隙居多.
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