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[目的]针对煤矿充填远距离自流输送中料浆阻力损失大、管道磨损严重等难题,[方法]以粉煤灰-脱硫石膏-水泥-生石灰复合充填料浆为对象,通过环管试验系统研究不同管径(ϕ100 mm、ϕ150 mm)、流速(0.8～1.8 m/s)及质量浓度(50%～60%)条件下的管输阻力特性.[结果]结果表明,在相同管径下,料浆阻力损失随流速增大而显著增加;相同流量下,管径增大可有效降低阻力损失(如流速 1.41 m/s时,ϕ100 mm管水头损失 0.49 kPa/m,ϕ150 mm管降至 0.32 kPa/m).阻力损失随浓度升高呈先降后增趋势,质量浓度 55%为临界点(ϕ100 mm管在 1.41 m/s流速时阻力最小).分析表明,该浓度区间内料浆黏度增加抑制水流紊动强度,削弱浆体有效重力,导致水力坡度反常降低.小管径(ϕ100 mm)因浆体-管壁相互作用增强,能耗显著高于大管径(ϕ150 mm);55%质量浓度料浆可实现阻力最小化,为赵石畔煤矿远距离自流输送提供核心参数依据.[结论]本研究揭示了多元固废基料浆的管输阻力调控机制,为充填系统节能降耗与工程优化设计奠定了实验基础.
多元固废基料浆远距离自流充填变径输送管输阻力
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为解决高含矸工况下后部刮板输送机中部槽磨损严重、使用寿命短的问题,以提高其耐磨性、安全性并降低生产成本为目标,分析了中部槽的磨损原因、主要磨损区域及典型磨损形式.针对这些问题,提出了中部槽结构改进和激光熔覆两种提高耐磨性能的措施.实验结果表明:经优化改进后,后部刮板输送机中部槽的整体耐磨性显著提高,有效延长了设备使用寿命,降低了工人劳动强度,为煤矿高效安全生产提供了有力保障.
后部刮板输送机激光熔覆耐磨性中部槽
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[目的]为解决煤矿井下钻机给进油缸活塞杆长期处于高负荷、强腐蚀、多粉尘恶劣环境下,易出现表面磨损、划伤与腐蚀失效等问题.针对该问题开展激光熔覆再制造工艺研究,以提升活塞杆表面硬度、耐磨性与耐腐蚀性,延长服役寿命.[方法]以 40CrMo活塞杆为基体,采用激光熔覆技术,优化熔覆材料、熔覆方案及工艺参数,制备高硬度、高耐磨、强耐腐蚀的熔覆层;通过硬度测试、耐磨性试验、中性盐雾试验及性能衰减检测,对熔覆层关键性能进行综合评价.[结果]研究结果显示,制备的熔覆层组织致密、界面结合强度高,无气孔、裂纹等缺陷,各项指标均满足煤矿井下钻机实际工况要求;形成一套稳定高效的激光熔覆再制造工艺流程与配套检验规范.[结论]该再制造工艺可显著提升活塞杆耐磨与耐腐蚀性能,可有效延长使用寿命、降低维修频次与运维成本,为煤矿井下钻机油缸活塞杆再制造提供可靠技术方案与工程应用参考.
煤矿钻机油缸活塞杆激光熔覆工艺分析耐腐蚀性再制造
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为解决煤矿井下防爆无轨胶轮车在长距离大坡度工况下易发生制动器过热、摩擦片异常磨损以及制动效能衰退等难题,本研究提出一种新型矿用车辆液力-机械联合制动技术方案,通过研究联合制动系统整体架构设计方法、液力柔性制动装置结构优化、多模式智能控制策略、错峰冷却系统设计等关键技术,构建液力柔性制动与机械摩擦制动协同工作机制,由液力柔性制动特性实现无轨胶轮车长距离大坡度工况安全稳速控制,保证机械制动器处于合理工作温度区间,由机械摩擦制动特性实现车辆快速停车.该研究以数值仿真与台架试验测试相结合的方法,全面验证联合制动系统性能,煤矿井下实际应用验证显示,该联合制动系统契合严苛工况制动性能要求,显著提高了防爆无轨胶轮车在长距离大坡度工况下的运行安全性和可靠性.本研究成果为提升矿用运输装备安全技术水平提供方案,对降低煤矿井下运输事故率、保障安全生产具有关键工程实践价值.
液力柔性制动长距离大坡度联合制动制动性能仿真无轨胶轮车
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在煤炭资源的开采利用过程中,往往伴随着矸石的产生.煤矸石的高效利用和绿色处理对于落实能源方针政策、响应国家绿色开采理念,解决矿井面临的矸石排放难题、维护良好的企地关系,减少矸石山对土地的侵占、对空气的污染、对水资源的破坏等具有重要的意义.以胡家河矿402103工作面为工程背景,开展了胡家河矿矿井矸石高效综合利用及智能化矸石复用项目,研究煤矸石通过中心传动湿式球磨机制成的矸石浆液在 402103采空区进行浆体充填.结果表明,该煤矸石制浆充填技术可以制得稳定性高、流动性好、输送性能优的浆液.为实现煤矸石绿色处理提供新的方案,树立煤矸石绿色处理地区典范.
绿色开采浆体充填矸石不升井井下建站球磨机湿式制浆
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随着新能源大规模接入电网,火电厂燃煤机组承担着保障电网调峰与系统稳定运行的重要角色,但其深度调峰过程中存在效率下降、设备磨损及收益分配不均等问题.为解决上述难题,本文提出一种基于合作博弈的火电厂燃煤机组深度调峰消纳控制方法.通过建立机组动态出力响应与燃料消耗耦合模型,引入灵活性修正的 Shapley 收益分配机制,并构建联盟稳定性评价函数,实现多机组间收益与调度的协同优化.最后通过某火电厂平台进行试点测试,结果表明本文方法能够显著提升系统调峰协调性与经济性,为火电机组灵活性改造与新能源高比例消纳提供了技术路径参考.
合作博弈火电厂燃煤机组深度调峰消纳控制
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通过对高炉煤粉喷吹冶金设备运行工况的分析,得出磨粒磨损、高温氧化以及煤粉沉积为阀门主要失效原因.在此基础上提出了一种工作稳定、寿命较长的特种耐磨损球阀,即采用硬质合金涂层、非对称刚性密封副和集成式防结垢机构,并着重论述了碳化钨热喷涂密封面的选择依据、偏心球体与多层次金属密封环的组合设计以及利用启闭运动来完成自动清洁防结垢的机理.应用该阀后,寿命比原阀门提高3 倍以上,可实现12 个月以上的有效密封,能降低计划外停机检修及更换的费用.可以为易发生磨损、结垢的气力输送系统中阀门的选择和设计提供参考.
煤粉喷吹特种阀门耐磨损抗结垢碳化钨热喷涂
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面向磨煤机启停阶段液压冲击与压力波动等问题,本文构建以PLC为核心的级联闭环控制与安全启停流程.外环跟踪主压,内环驱动比例减压阀或泵变频,配合抗饱和PID、设定值斜坡与限速,并引入蓄能器前馈抑制扰动.基于正交试验优化启停关键参数,得到启动压力12MPa、加载时间15s、卸载速率0.5MPa每秒的优选组合.通过AMESim多域机理仿真与山东某三百兆瓦机组两个月六十次启停的现场评估表明,启停时间由22s降至16s,启停能耗由15.0kWh降至12.6kWh,设备故障率由4.8％降至1.2％.在确保主回路8MPa～14MPa运行并受16MPa限压约束的同时,实现能耗与冲击的同步降低,具备工程可复制性.
磨煤机液压油系统启停控制PLC级联控制正交试验优化现场应用评估
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针对移动式瓦斯抽放泵站关键部件因井下恶劣环境易发生磨损、疲劳、泄漏等故障,导致抽放效率下降及安全隐患的问题,设计一种基于多传感器融合的智能机械故障诊断装置.通过振动、温度、压力、转速多参数协同监测,结合小波包分解与特征提取技术,构建支持向量机故障分类模型,实现对叶轮磨损、轴承损伤、传动带打滑、密封泄漏等关键部件故障的诊断.试验结果表明,该装置对单一故障的诊断准确率达93％以上,混合故障准确率为91％,响应时间＜1.5 s,可有效提升泵站运行可靠性,为煤矿移动式瓦斯抽采泵站的状态检修提供技术支撑.
移动式瓦斯抽放泵站故障诊断多传感器融合小波包分析支持向量机
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对MG300/720型采煤机四轮行走机构导向滑靴的力学特性进行了分析,采用有限元数值仿真方法进行了全工况静力学研究明确结构应力与形变分布规律,定位了铰耳-连接板过渡区等应力集中核心区域.提出了几何重构、刚度强化与梯度耐磨涂层协同优化方法,解决了传统结构出现的问题,优化后导向滑靴应力降至313.2 MPa,极限形变量缩减至0.452 mm,达到了提升部件服役寿命、降低综采运维成本的效果.
采煤机导向滑靴结构优化
