Блог

Jun 03, 2024

Динамическая реакция хвостовой балки при обрушении угольной породы для гидравлической поддержки

Scientific Reports, том 12, номер статьи: 11535 (2022) Цитировать эту статью 540 Доступов 2 Цитирования Подробности о метриках На основе технологии двусторонней связи метода дискретных элементов - Multi Flexible

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 11535 (2022) Цитировать эту статью

540 доступов

2 цитаты

Подробности о метриках

На основе технологии двусторонней связи метода дискретных элементов и динамики нескольких гибких тел (EDM-FMBD) с помощью программного обеспечения дискретных элементов EDEM создается виртуальная стенка обрушивающегося угля. Модель жесткого и гибкого соединения хвостовой балки обрушительной крепи создается с помощью программного обеспечения для многотельной динамики RecurDyn. Жесткость масляного цилиндра рассчитывается с использованием теории пружинной связи твердого тела и жидкости и заменяется пружиной. Путем моделирования процесса обрушения угольной породы, воздействующего на хвостовую балку, изучается динамический сигнал от обрушения угольной породы, воздействующего на хвостовую балку, до дробления на стадии обрушения угля комплексного обрушительного забоя, и проводятся испытания под землей. Угловое ускорение в точке шарнира хвостовой балки является наибольшим и имеет вариацию: «большое на обоих концах и маленькое посередине». Предложено определение «полосы малой амплитуды» на поверхности хвостовой балки. Сигнал силы в точке шарнира передней тяги является самым сильным и является лучшей точкой измерения для датчика силы; Сигнал углового ускорения в точке шарнира задней балки является самым сильным и является лучшей точкой измерения для датчика углового ускорения. Результаты имеют практическое значение для выявления пустой породы и адаптивного управления поддержкой комплексной добычи угля.

Интеллектуальная добыча стала направлением развития и тенденцией безопасной и эффективной добычи угля 1,2,3. Процесс автоматизации обрушения угля при добыче с комплексным высвобождением может не только повысить скорость извлечения верхушки угля в забое с комплексным высвобождением и снизить уровень пустой породы, но также может защитить безопасность работников угольных обрушений4,5,6 и динамическую реакцию Обрушение угольной породы для гидравлической поддержки является ключом к точной идентификации полностью механизированного обрушения угольной породы. Ученые в стране и за рубежом провели обширные исследования полностью механизированных угольных технологий и оборудования. Джонатан и др.7 обобщили состояние развития технологий подземной автоматизации и предположили, что точное позиционирование горнодобывающего оборудования и обнаружение геологических структур угольных пластов являются ключом к подземной автоматической добыче полезных ископаемых. Пытлик и др.8 Динамическая реакция гидравлической опорной колонны и результаты испытаний могут быть использованы для определения предела текучести колонны и оптимальной конструкции предохранительного клапана. Харгрейв и др.9 изучили систему позиционирования угледобывающей машины и протестировали ее под землей. Сюй Яцзюнь и др.10 определили и разделили зону механического равновесия и несущую способность опоры в зависимости от различных ситуаций опирания крыши, а также изучили факторы, влияющие на несущую способность опоры. Чжао Фэн и др.11 предложили модель эффекта рычага для разрушения защитной балки, основанную на рабочем состоянии гидравлической опоры с высокой рамой и низким использованием, смоделировали и проанализировали модель и пришли к выводу, что защитная балка чрезвычайно уязвима для неудача в рамках модели эффекта рычага. Ван Лижун и др.12 использовали прямой импульс угольной породы для нагрузки хвостовой балки, чтобы изучить динамическую реакцию хвостовой балки после воздействия ударной нагрузки, что обеспечило эталонную величину для динамического управления механизмом обрушения. Ли Цян и др.13 смоделировали и проанализировали характеристики гидравлической системы колонны гидравлической поддержки во время процесса подъема колонны, процесса опускания колонны и ударной нагрузки. Также были получены кривые динамического отклика давления каждого цилиндра колонны, давления и расхода предохранительного клапана в процессе подъема колонны, процесса опускания колонны и ударной нагрузки. Цзэн Цинлян и др.14 изучили реакцию шарнира опоры на удар, когда частицы угольной пустой породы воздействовали на гидравлическую опору в процессе разработки верхних угольных обрушений на основе ABAQUS, и исследовали разницу напряжений на шарнире опоры. Се Юньюэ и др.15 исследовали закон распределения удельного давления нижней плиты гидравлической крепи при ударной нагрузке глубокой скважины. Ху Сянсюнь и др.16 использовали численные расчеты для анализа факторов, влияющих на статическую и динамическую устойчивость опоры, и представили схему повышения устойчивости опоры. Лю Вэй и др.17 предложили метод обнаружения границы раздела угольной пустой породы с использованием вибрационных характеристик стальной пластины, падающей при ударе угольной пустой породы. Чжан Нинбо и др.18 предложили метод измерения и идентификации смешанной пустой породы в отверстии угольной обрушения в процессе верхнего обрушения угля с использованием естественного луча угольной пустой породы. Цзян Лэй и др.19 предложили метод распознавания пустой породы угля с использованием сигнала вибрации хвостовой балки, и эффективность распознавания была лучше, чем у традиционной сетевой модели. Шан Пэнфэй и др.20 метод распознавания изображений, основанный на улучшенном алгоритме Faster R-CNN, использовался для определения статуса выброса пустой породы угля, что обеспечило теоретическую поддержку для точного распознавания обрушений угля.