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综掘快速支护设备结构轻型化设计与分析

发布时间:2018-02-14 13:45

  本文关键词: 单轨吊 结构改进 强度分析 轻型化 出处:《安徽理工大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:随着采煤工作面生产能力的提高,工作面作业准备量日益增加,采掘巷道的机械化快速掘进与支护成为提高矿井工作效率和安全生产的关键技术之一。目前国内煤矿主要临时支护形式存在施工工艺复杂、环节多、效率低、支护速度慢等问题,导致空顶时间长,顶板易发生沉降和变形,而且工人劳动强度大,容易发生冒顶伤人事故,产生采掘失调、接续紧张的被动局面。于是研究一种快速而安全的机械化临时支护装置成为必然需求。设备研发虽然已初步完成,但为了适应某些小断面矿井的使用要求,必须对原设备进行结构轻型化设计。 首先,本文根据某矿井实际巷道断面大小提出的要求及相关数据,完成对整个装备高度影响最大的主梁部件的结构改进设计与强度分析,改变悬挂点与支撑臂支点的相对位置,以降低整机高度,使用高强度材料,以减小尺寸,减轻重量;其次,本文根据主梁结构的改变和悬挂点位置的改变,对装备的悬挂系统进行重新设计和计算,提出两种设计方案;然后,本文对主梁和悬挂系统中涉及到需要进行重新选型计算的液压缸进行重新选型,使改进后的设备运行起来更加流畅;最后,本文详细介绍了防护盾的轻量化设计与强度分析对比,使整个设备改进的工作更加完整。 此研究使综掘快速支护装备产品更好地满足国内小断面矿井安全生产需要,并且有利于综采工作面高产高效高安开采。可以解决综掘支护难、操作工人易受伤等难题,对相似矿井支护设备具有重要的指导意义、参考价值,对于推动全国综掘快速支护装备改革的进程有着重要理论与实践意义。
[Abstract]:With the increase of the production capacity of coal mining face, the amount of working preparation is increasing day by day. The mechanized quick excavation and support of mining roadway has become one of the key technologies to improve the working efficiency and safety in production. At present, the main temporary supporting forms of coal mine in China have complex construction technology, many links and low efficiency. Such problems as slow supporting speed lead to the long time of the roof, the settlement and deformation of the roof, and the heavy labor intensity of the workers. It is necessary to study a kind of quick and safe mechanized temporary support device. Although the research and development of the equipment has been preliminarily completed, in order to meet the requirements of the use of some small cross-section mines, It is necessary to carry out structural lightweight design for the original equipment. Firstly, according to the requirements and relevant data of the actual roadway section size in a mine, the structural improvement design and strength analysis of the main beam components which have the greatest influence on the whole equipment height are completed. Change the relative position of the suspension point and the supporting arm fulcrum to reduce the height of the whole machine and use the high strength material to reduce the size and the weight. Secondly, according to the change of the structure of the main beam and the change of the position of the suspension point, The suspension system of equipment is redesigned and calculated, and two design schemes are put forward. Then, the main beam and the hydraulic cylinder which need to be re-selected and calculated are reselected in this paper. Finally, this paper introduces the lightweight design of shield and the comparison of strength analysis in order to make the improvement of the whole equipment more complete. This research makes the equipment products of rapid support for fully mechanized excavation better meet the needs of safety production in domestic small cross-section mines, and is beneficial to the high yield, high efficiency and high safety mining of fully mechanized coal face, which can solve the difficulties of fully mechanized excavation and support and the easy injury of operation workers, etc. It has important guiding significance and reference value for similar mine support equipment, and has important theoretical and practical significance for promoting the reform process of the rapid support equipment for fully mechanized excavation in the whole country.
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TD355

【参考文献】

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本文编号:1510840

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