論著取材內(nèi)容與實(shí)踐相結(jié)合，注重專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)用技術(shù)相結(jié)合，反映當(dāng)前國(guó)內(nèi)外液壓支架控制系統(tǒng)的新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)。全書(shū)分為7章，主要對(duì)大傾角綜放工作面煤巖體穩(wěn)定性的因素、大傾角液壓支架穩(wěn)定性的控制條件、電控系統(tǒng)的控制性能、支架初撐力的自動(dòng)增壓裝置和控制系統(tǒng)回路仿真進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和討論。

近年來(lái),我國(guó)綜放工作面的裝備水平在高產(chǎn)、高效礦井建設(shè)過(guò)程中得到了大力提高,綜放工作面配套設(shè)備正不斷向大功率、高強(qiáng)度、高可靠性方向發(fā)展,但與國(guó)外先進(jìn)水平相比,國(guó)產(chǎn)工作面配套設(shè)備仍存在可靠性差、故障率高和使用壽命短等問(wèn)題,特別是綜放工作面放頂煤液壓支架的陷底、下滑、傾倒和扎頂?shù)葐?wèn)題,對(duì)液壓支架的控制系統(tǒng)提出了更高的要求,成為阻礙復(fù)雜條件下綜放開(kāi)采發(fā)展的關(guān)鍵因素。論著針對(duì)大傾角煤層的復(fù)雜開(kāi)采條件,國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“煤礦復(fù)雜條件的綜放工作面關(guān)鍵設(shè)備研究”和“液壓支架及電液控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究開(kāi)發(fā)”為依托,研究與之相適應(yīng)的大傾角工作面綜放液壓支架控制系統(tǒng),解決大傾角綜放液壓支架控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜條件下綜放工作面的高產(chǎn)、高效,推動(dòng)我國(guó)煤礦綜放工作面裝備水平的提高。

全書(shū)共分7章,結(jié)合大傾角煤層的賦存條件,采用基于非連續(xù)體模擬離散單元法的軟件工具UDEC來(lái)分析研究影響綜放工作面煤巖體穩(wěn)定性的因素,制定相應(yīng)的控制措施;研究在大傾角條件下工作面頂煤放出特征,對(duì)大傾角條件下頂煤破壞范圍與頂煤放出量在工作面走向和傾向分別進(jìn)行模擬研究;分析大傾角綜放工作面液壓支架失穩(wěn)的原因,建立放頂煤液壓支架橫向力學(xué)模型,研究在頂板冒空和帶壓移架兩種極限情況下液壓支架的倒架穩(wěn)定性和下滑穩(wěn)定性,得出在不采取防倒防滑措施情況下,液壓支架不發(fā)生倒架和下滑的最大煤層傾角和

帶壓移架操作時(shí)的支架最小殘余支撐力的控制條件;研究適應(yīng)于綜放液壓支架電控系統(tǒng)的控制方式,建立液壓支架位置伺服控制系統(tǒng)模型,仿真分析綜放液壓支架中電磁先導(dǎo)閥、電液換向主閥、液控單向閥和安全閥液壓元件,設(shè)計(jì)提高液壓支架初撐力的自動(dòng)增壓裝置;對(duì)綜放液壓支架控制系統(tǒng)回路進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,分析液壓元件及油缸在工作過(guò)程中的位移、壓力和流量變化規(guī)律,驗(yàn)證大傾角工作面綜放支架控制系統(tǒng)滿(mǎn)足復(fù)雜條件下綜放工作面支護(hù)設(shè)備采煤生產(chǎn)要求,系統(tǒng)故障率低,穩(wěn)定可靠。

本書(shū)得到山東科技大學(xué)學(xué)術(shù)著作出版基金資助,感謝相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家們的鼎力支持。本書(shū)參考了許多相關(guān)的文獻(xiàn)和資料,得到了其他科研院所及采掘機(jī)械生產(chǎn)單位的大力支持,同時(shí)山東能源臨沂礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司王樓煤礦王玉強(qiáng)副礦長(zhǎng)和臨礦集團(tuán)機(jī)電處陳國(guó)成科長(zhǎng)參與了本書(shū)部分章節(jié)的編寫(xiě)工作,在此一并表示衷心感謝。

本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中結(jié)合了作者科研項(xiàng)目的科研成果,也學(xué)習(xí)和參考了許多前人的經(jīng)驗(yàn)和成果,但鑒于所了解和熟悉的專(zhuān)業(yè)范圍畢竟有限,對(duì)問(wèn)題和技術(shù)的認(rèn)識(shí)可能并不深入,總結(jié)和描述也不一定很準(zhǔn)確,疏漏之處在所難免,在此懇請(qǐng)廣大讀者不吝賜教。

著者

2016年4月

第一章 綜述……………………………………………………………………… 1

第一節(jié) 綜采裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)………………………………………… 3

第二節(jié) 綜采液壓支架及控制系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀……………………………… 7

第三節(jié) 綜采液壓支架及控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)……………………… 12

第四節(jié) 綜放液壓支架發(fā)展趨勢(shì)………………………………………… 14

第二章 大傾角工作面綜放液壓支架支護(hù)性能與控制技術(shù)………………… 16

第一節(jié) 大傾角綜放工作面煤巖運(yùn)動(dòng)規(guī)律……………………………… 16

第二節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架支護(hù)性能………………………… 31

第三節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架控制參數(shù)………………………… 41

第三章 大傾角工作面綜放液壓支架控制策略……………………………… 44

第一節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架動(dòng)作功能………………………… 46

第二節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架系統(tǒng)控制功能…………………… 47

第三節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架控制系統(tǒng)………………………… 49

第四章 大傾角工作面綜放液壓支架電控系統(tǒng)……………………………… 51

第一節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架電控系統(tǒng)組成…………………… 51

第二節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架電控硬件系統(tǒng)…………………… 61

第三節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架電控軟件系統(tǒng)…………………… 65

第四節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架電控系統(tǒng)特性…………………… 69

第五章 大傾角工作面綜放液壓支架液控系統(tǒng)……………………………… 77

第一節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架液控系統(tǒng)組成…………………… 77

第二節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架液壓元件性能…………………… 79

第三節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架液控系統(tǒng)壓力損失分析………… 99

第四節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架初撐力自動(dòng)增壓裝置設(shè)計(jì)……… 107

第六章 大傾角工作面綜放液壓支架控制系統(tǒng)特性………………………… 115

第一節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架液壓系統(tǒng)回路特性……………… 115

第二節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架機(jī)液聯(lián)合仿真…………………… 134

第三節(jié) 大傾角工作面綜放液壓支架工作過(guò)程控制分析……………… 141

第七章 結(jié)論與展望…………………………………………………………… 147

第一節(jié) 研究結(jié)論………………………………………………………… 147

第二節(jié) 研究展望………………………………………………………… 148

參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… 150