一、项目背景
采煤工作面带伸缩梁的顶梁当伸缩梁往复伸缩时,容易将碎煤带入顶梁内部,集聚过多后,会引起伸缩梁收缩不畅。所以,在顶梁梁体上需设有漏煤孔,正常漏煤孔为平面结构,出口流量小,伸缩梁后部积煤较多,容易引起伸缩梁伸缩不畅。严重时采煤机割伸缩梁,造成伸缩梁破坏。
二、研究内容
1.基本原理
改进设计后的漏煤孔是将形成箱体结构的梁体上的每块腹板末端压弯,在压弯区域内开设漏煤孔,压弯后的腹板末端与后侧筋板拼焊,焊后形成一个漏斗形,漏煤孔与伸缩梁梁体不在同一平面上,将普通的平面漏煤孔,改进为立体型漏斗式漏煤孔,这样可以使带进梁体的浮煤先进入漏斗,然后再从漏煤孔排出梁体外,如图所示。
1.伸缩梁 2.顶梁 3.漏煤孔 4.积煤
2.关键技术
利用有限元仿真技术,模拟了煤流运动特征,改善了结构设计,将漏煤孔设计为立体型漏斗式漏煤孔,既提高了支架漏煤孔的出口流量,又提高了漏煤孔处的结构强度。
制作工艺图
采用CAPP工艺系统,孔口下料时干好,圆弧采用350T油压机整体压弯成型。
三、应用效果
通过改进设计图纸,提高了结构的可靠性和稳定性,节省了维修成本,创造效益可观。以某矿用Y245支架为例:
该矿工作面年产量900万吨,日产量2.5万吨,平均煤炭价格500元/吨,工作面支架数量150架,损坏概率10%,每台支架维修时间1.5小时,共计维修时间1.5X150*10%=22.5小时,影响产量:22.5/24*0.6*2.5=1.406万吨,影响产值:1.406*500=703万元。
四、推广应用前景
改进后的漏煤孔为漏斗状立体设计,出口流量大,对改善漏煤孔堵塞,有显著的效果。改进设计后的漏煤孔已在多种支架上应用,且后续新设计的支架均采用此种结构的漏煤孔形式。
应用环境:顶板碎煤较多,容易引起伸缩梁收缩不畅。
应用条件:应用于带伸缩梁的液压支架上。
应用范围:应用于两柱掩护式液压支架、两柱放顶煤液压支架、四柱支撑掩护式液压支架、四柱放顶煤液压支架,凡是带伸缩梁结构的液压支架,均可应用。
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