董天然-開題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告6柱充填開采液壓支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文題目：姓 名： 董天然 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年級(jí)、 學(xué)號(hào)： 14Z機(jī)制、128321009 指導(dǎo) 教師： 劉玉 江蘇師范大學(xué)教務(wù)處印制畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告研究目的和意義:煤炭是我國(guó)主要的能源物質(zhì)，在未來的發(fā)展中，煤炭在我國(guó)主體能源中地位不會(huì)發(fā)生改變。我國(guó)大部分的煤炭資源主要依靠井工開采的方式進(jìn)行開采，垮落式頂板管理在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤礦開采過程中造成了地下水流失和土地塌陷等問題，不僅污染了生態(tài)環(huán)境，而且也影響了社會(huì)的和諧穩(wěn)定。為了解決以上的問題，我國(guó)在煤炭的充填開采方面取

2、得了較好的成效。充填開采是煤炭開采的重大變革，是煤炭行業(yè)落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的具體表現(xiàn)。作為一種回采工作面的支護(hù)設(shè)備，液壓支架的架型、結(jié)構(gòu)與相關(guān)參數(shù)，必須與回采工作面的頂、底板條件和煤層條件相適應(yīng)，才能取得良好的支護(hù)效果。地下開采條件的復(fù)雜性和多樣性，對(duì)機(jī)械設(shè)備的損害與磨損腐蝕。固體廢棄物的井下處理和“三下”壓煤的合理回收已成為國(guó)內(nèi)外煤礦可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)主要技術(shù)途徑，固體充填采煤技術(shù)是解決煤礦開采環(huán)境問題的理想途徑之一，已經(jīng)取得了一些有益的研究結(jié)果和部分實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，初步解決了充填采礦的成本和高效機(jī)械化開采配套設(shè)備的研制問題，這為充填液壓支架的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)，是隨著近些

3、年“三下”采煤而發(fā)展起來的，即利用充填綜采設(shè)備把固體廢棄物（矸石、粉煤灰、黃土、風(fēng)積沙及建筑垃圾等）密實(shí)充入采煤工作面采空區(qū)的一種技術(shù)。其工作面關(guān)鍵設(shè)備，包括充填綜采液壓支架和固體充填物料輸送機(jī)。在這二者中，充填綜采液壓支架起著頂板管理、隔離圍巖維護(hù)作業(yè)空間的作用，其適應(yīng)性與可靠性是決定充填開采工作面能否安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。實(shí)踐表明，采煤技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，是與采煤機(jī)械化裝備密切聯(lián)系在一起的，每一次液壓支架的重大改革與進(jìn)步，都會(huì)帶來機(jī)械化采煤技術(shù)的重大進(jìn)步。六柱支撐式固體充填采煤液壓支架的發(fā)展，也是固體充填采煤技術(shù)進(jìn)步的顯著標(biāo)志。因此，為了提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命與降低成本提高采煤的經(jīng)濟(jì)效

4、益，保證采煤工作的安全性，應(yīng)當(dāng)對(duì)采煤設(shè)備六柱充填開采液壓支架的重要零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。課題研究現(xiàn)狀:國(guó)外液壓支架電控技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀國(guó)外在20世紀(jì)70年代開始開發(fā)研制液壓支架用的電控系統(tǒng),80年代進(jìn)人實(shí)質(zhì)性應(yīng)用階段。90年代液壓支架電液控制技術(shù)已經(jīng)成熟,工作性能和可靠性已能滿足使用要求。美國(guó)早在 1990年就已采用乳化液泵站, 以實(shí)現(xiàn)支架快速推進(jìn), 移架速度達(dá)68s/架。美國(guó)的高產(chǎn)高效工作面采用兩柱掩護(hù)式支架 , 使用壽命 810 年 , 可用率高達(dá) 95 %98 % 。支 架 平 均 工 作 阻 力 6470kN ( 最 大 為9800kN) ,支架寬度普遍增大,中心距達(dá)到 1. 75m

5、,并向 2m 發(fā)展 ,增大架寬有利于減少工作面架數(shù)、縮短移架時(shí)間、增加有效工作時(shí)間和提高單產(chǎn)。如洛斯公司 20 英里礦在 250 ×5280m 長(zhǎng)壁綜采面用工作阻力為 2 ×8565kN 電液控制兩柱掩護(hù)式支架。1995年 9月 , 糜鹿礦用工作阻力為 8900kN 電流控制的兩柱掩護(hù)式支架。澳大利亞也基本上采用兩柱掩護(hù)式支架 ,支架的平均工作阻力為7640kN。如尤蘭礦用電流控制的兩柱掩護(hù)式支架 。英國(guó)也在大力發(fā)展兩柱掩護(hù)式支架, 工作阻力有了很大提高,達(dá)到 60008000kN。中國(guó)的液壓支架是在20世紀(jì)70年代，通過引進(jìn)、吸收，逐步發(fā)展起來的。經(jīng)過30多年的攻關(guān)，已研

6、制開發(fā)出能滿足不同需求的各種類型的液壓支架，可適合中厚煤層一次采全高、厚與特厚煤層分層開采及放頂煤開采、薄煤層開采和傾斜煤層開采工藝的綜采技術(shù)裝備。目前我國(guó)的液壓支架正向著大型化發(fā)展，為礦井集約化生產(chǎn)提供了可靠的技術(shù)保障。我國(guó)在 1964 年由太原分院和鄭州煤機(jī)廠設(shè)計(jì)70型邁步式自移支架, 從此開始了液壓支架的國(guó)產(chǎn)化道路。1984年 ,北京開采所、沈陽(yáng)所、鄭州煤機(jī)廠在沈陽(yáng)蒲河礦進(jìn)行我國(guó)第一套放頂煤液壓支架的工業(yè)性試驗(yàn),繼而研制了多種低位、中位和高位放頂煤支架 , 成功地在緩傾斜厚煤層和急傾斜厚煤層水平分層工作面使用。2012年7月2日江蘇恒神纖維材料有限公司發(fā)明出碳纖維液壓缸，大大增加液壓缸的

7、使用壽命，減輕液壓缸的重量。課題研究主要內(nèi)容、實(shí)施方案及創(chuàng)新點(diǎn):主要內(nèi)容：根據(jù)以往的對(duì)6柱充填液壓支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改造，分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并根據(jù)其工作環(huán)境及要求，充分考慮各種工況，對(duì)其中運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，及液壓缸，支架采用碳纖維進(jìn)行改造。 實(shí)施方案：（1）收集充填開采液壓支架相關(guān)的文獻(xiàn)資料；（2）多了解新型材料有關(guān)碳纖維的應(yīng)用； （3）翻譯一篇充填支架有關(guān)的外文文獻(xiàn)；（4）了解充填開采液壓支架的工況條件；（5）進(jìn)行充填支架運(yùn)動(dòng)分析改造用碳纖維；（6）根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整構(gòu)件的尺寸和結(jié)構(gòu)。創(chuàng)新點(diǎn)：新型碳纖維材料改造液壓支架的相關(guān)結(jié)構(gòu)。課題進(jìn)度安排:12015.12.1-2015.12.10確定課題，下發(fā)課題任

8、務(wù)書。22015.12.11-2016.1.15進(jìn)行課題的前期調(diào)研，收集相關(guān)資料，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告。32016.2.24-2016.3.16設(shè)計(jì)方案構(gòu)思、評(píng)價(jià)與優(yōu)化，填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)中期報(bào)告。42016.3.17-2016.5.11方案細(xì)化，進(jìn)行試驗(yàn)系統(tǒng)的細(xì)化設(shè)計(jì)，畫出零件圖。52016.5.12-2016.5.30畢業(yè)設(shè)計(jì)論文撰寫。62016年5月下旬畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。主要參考文獻(xiàn):1 王國(guó)法.液壓支架技術(shù)M.北京:煤炭工業(yè)出版社，1999.2 吳震，王穎.基于ANSYS Workbench 液壓支架整架有限元分析J.煤礦機(jī)械，2009，30（9）：106-108.3賀福.碳纖維及其應(yīng)用技術(shù).北

9、京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.4 夏亮，劉楚強(qiáng)，王穎.極薄煤層液壓支架新型抬底機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)J.機(jī)械工程師，2014（6）：261-262.5張吉雄，繆協(xié)興，郭廣禮矸石（固體廢物）直接充填采煤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2009，26（）：3954016惠功領(lǐng)我國(guó)煤礦充填開采技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展煤炭工程，2010 （）：21-237張文海，張吉雄，趙計(jì)生，等矸石充填采煤工藝及配套設(shè)備研究采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2007，24（）：79-838繆協(xié)興，張吉雄，郭廣禮綜合機(jī)械化固體充填采煤方法與技術(shù)研究煤炭學(xué)報(bào)，2010,35（）：1-69賀福.碳纖維及石墨纖維術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,201010王國(guó)法液

10、壓支架技術(shù)體系研究與實(shí)踐煤炭學(xué)報(bào)，2010，35（）：1903190811陳炎光,錢鳴高.中國(guó)煤礦采場(chǎng)圍巖控制M. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1994.12劉建功,趙慶彪.煤礦充填法采煤M. 北京:煤炭工業(yè)出版社,2011.13謝錫純,李曉豁. 礦山機(jī)械與設(shè)備M. 徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2000.14岑傳鴻. 采場(chǎng)頂板控制及監(jiān)測(cè)技術(shù)M.2 版， 徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2009.15馮子芳,趙耀江,王旭杰. 大傾角特厚煤層綜放工作面支架合理工作阻力的確定J. 煤炭技術(shù), 2013，32(11):97-98.16曹小榮，趙志良. 勝利煤礦大采高綜采面支架工作阻力參數(shù)確定J. 煤炭技術(shù),20

11、13，32(10)：57-59.17 王國(guó)法 煤炭安全高效綠色開采技術(shù)與裝備的創(chuàng)新和發(fā)展J . 煤礦開采，2013，18 ( 5) : 15.18 錢鳴高，許家林，繆協(xié)興. 煤礦綠色開采技術(shù)J . 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，32 ( 4) : 343348.19 繆協(xié)興，錢鳴高. 中國(guó)煤炭資源綠色開采研究現(xiàn)狀與展望J . 采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2009，26 ( 1) : 114.20 張吉雄，繆協(xié)興，茅獻(xiàn)彪，等. 建筑物下條帶開采煤柱矸石置換開采的研究J . 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2007 ( 26) :26872693.21 張吉雄，繆協(xié)興，郭廣禮. 矸石( 固體廢物) 直接充填采煤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀J . 采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2009 ，26 ( 4) .22 張文海，張吉雄，趙計(jì)生，等. 矸石充填采煤工藝及配套設(shè)備研究J . 采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2007，24 ( 1) : 79 83.23 周華強(qiáng)，侯朝炯，孫?？? 固體廢物膏體充填不遷村采煤J . 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，33 ( 2) : 154158.24 瞿群迪