综采工作面三机配套设计及刮板机动态特性分析.pdf

◎薰u 熬。T 理YO F S C 罴I EC 杰黑 分类号T D 4 21 单位代码10 3 61 ， 阱 E 一垂 硕士学位论文 燃目综采工作面三机配套设计及刮板机动态特性 作撇 专业名称 导师姓名 完成时间 分析 宋唐 机械工程 尹中会副教授 2 019 年6 月13 日 万方数据 论文编号 学科分类号生鱼Q 5 Q 密级公珏 安徽理工大学 硕士学位论文 综采工作面三机配套设计及刮板机动态特性分析 作者姓名塞廑 专业名称扭越工程 研究方向芷出扭械 导师姓名翌虫会副数援 导师单位扭槭工程堂院 答辩委员会主席黄如抗 论文答辩日期2 0 1 9 年6 月1 日 安徽理工大学研究生院 2 0 1 9 年6 月1 3 日 万方数据 M o d e m m i n i n gm a c h i n e r y S u p p o r t i n gd e s i g no f t h r e em a c h i n e sf o rf u l l ym e c h a n i z e d m m m g I a c ea n da n a l y S l SO td y n a m i cc l l 2 u r a C t e r l S t i c s0 t oo ，’ ●●●●●●● s c r a p e r C a n d i d a t e S u p e r v i s o r S o n gT a n g Y i n Z h o n g h u ia s s o c i a t e p r o f e s s o r M e c h a n i c a lE n g i n e e r i n gS c h o o l A n H u i U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y N o ．16 8 ，T a i f e n g S t r e e t ， H u a i n a n ，2 3 2 0 0 1 ，P ．R ．C H I N A 万方数据 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含为获得塞徽堡王太堂或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 、 ， t ．一 ． 学位论文作者签名 签筐日期五盟年』月旦日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞徽堡王太堂有保留、使用学 位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识 产权单位属于塞徵堡工太堂。学校有权保留并向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位论文在解密后适 用本授权书 学位论文作者签名绎彦 签字日期沙厅年／月够日 导币签名弘多 签字日期．沙／7 年占月侈日 万方数据 摘要 摘要 近些年，由于煤炭能源储量的减少，煤炭开采己不再是盲目开采。为实现精 准、高效的煤炭开采，在煤炭开采之前，应以实际矿井的工作环境和特点为依据， 合理选择综采工作面的采煤机、刮板输送机和液压支架，也称“三机”。刮板输送 机作为最重要的运输装备，在综采设备中占有重要地位。刮板输送机的主要传力 部件为链轮组件，其好坏将对整个综采工作面的生产效益造成直接影响。本课题 基于中国丁集煤矿11 2 1 3 工作面地质概况，依据工程力学理论推导和主要结构件 仿真分析展开相应的综采工作面“三机”的选型问题探讨研究。应用现代化仿真软 件对刮板输送机的链轮组件进行仿真分析，并对刮板输送机的链轮进行拓扑优化， 为业内技术人员对“三机”选型问题的探讨提供一定的理论支持和分析依据。本课 题的主要工作如下 1 基于中国丁集煤矿1 1 2 1 3 综采工作面的结构，对其地质概况进行分析， 提出解决“三机”配套设备选型技术难题的关键因素； 2 绘制了“三机”选型框图，通过对中国丁集煤矿11 2 1 3 综采工作面特点 的分析，结合绘制的“三机”选型框图，对“三机”的技术参数进行探究，应用工程 力学理论和现代矿井综采技术对综采工作面“三机”进行选型设计； 3 利用S o l i d W o r k s 软件对链轮链环的接触模型、单节链环、单链轮和双 链轮进行三维建模。利用A N S Y SW o r k b e n c h 软件对刮板输送机的的接触模型进 行静态接触分析，得出了链轮链环啮合接触时的应力分布图和变形图。利用 A N S Y SW o r k b e n c h 软件分别对单节链环、单链轮和双链轮进行模态分析，得到了 它们的前六阶模态振型图，通过分析振型图及所对应的固有频率，为链轮和链环 的设计提供了一定的参考； 4 利用A N S Y SW o r k b e n c h 软件对链轮链环的接触模型进行拓扑优化，得 到了优化后链轮链环啮合接触时的应力分布图和变形图，优化后单个链轮的应力 分布图和变形图，对链轮优化前后的重量、等效应力和变形量进行对比，发现优 化后的链轮结构优于原链轮。 图[ 4 2 】表[ 2 6 】参[ 5 3 】 关键词刮板输送机；选型设计；A N S Y SW o r k b e n c h ；链轮链环 分类号T D 4 2 1 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 I I 万方数据 A b s t r a c t A b s t r a c t I nr e c e n ty e a r s ，d u et ot h er e d u c t i o no fc o a le n e r g y , c o a lm i n i n gi sn ol o n g e r b l i n d l y ．I no r d e rt oa c h i e v ea c c u r a t e ，e f f i c i e n tc o a lm i n i n g ，b e f o r ec o a lm i n i n g ，w e s h o u l db eb a s e do nt h ea c t u a lw o r k i n ge n v i r o n m e n ta n df e a t u r e so fm i n e ，t h e r e a s o n a b l ec h o i c eo ff u l l ym e c h a n i z e dw o r k i n gf a c eo fs h e a r e r , s c r a p e rc o n v e y o ra n d h y d r a u l i cs u p p o r t , a l s ok n o w na s ‘‘T h r e eM a c h i n e s ’’．A s t h em o s t i m p o r t a n t t r a n s p o r t a t i o ne q u i p m e n t ，s c r a p e rc o n v e y o rp l a y s a l l i m p o r t a n t r o l ei n f u l l y m e c h a n i z e dm i n i n ge q u i p m e n t ．T h em a i nf o r c et r a n s m i s s i o nc o m p o n e n to ft h es c r a p e r c o n v e y o ri ss p r o c k e ta s s e m b l y , w h i c hw i l ld i r e c t l ya f f e c tt h ep r o d u c t i o ne f f i c i e n c yo f t h ew h o l ef u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gw o r k i n gf a c e ．T h i st o p i ci sb a s e do nt h eg e o l o g i c a l o v e r v i e wo ft h el121 3 w o r k i n gf a c eo fD i n g i iC o a lM i n ei nC h i n a ．B a s e do nt h e e n g i n e e r i n gm e c h a n i c st h e o r yd e r i v a t i o na n dt h es i m u l a t i o na n a l y s i so ft h em a i n s t r u c t u r a lc o m p o n e n t s ，t h ec o r r e s p o n d i n gr e s e a r c ho nt h es e l e c t i o no ft h e “T h r e e M a c h i n e s ”s u p p o r t i n ge q u i p m e n tf o rt h ef u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c ei sc a r r i e do u t ． T h em o d e r n i z a t i o ns i m u l a t i o ns o f t w a r ei su s e dt os i m u l a t ea n da n a l y z et h es p r o c k e t a s s e m b l yo ft h es c r a p e rc o n v e y o r , a n dt h et o p o l o g yo ft h es p r o c k e to ft h es c r a p e r c o n v e y o ri so p t i m i z e d ．T h i sp r o v i d e sc e r t a i nt h e o r e t i c a ls u p p o r ta n da n a l y s i sb a s i sf o r t h et e c h n i c a lp e r s o n n e li nt h ei n d u s t r yt od i s c u s st h es e l e c t i o no ft h e “T h r e eM a c h i n e s ”． T h em a i n w o r ko ft h i st o p i ci sa sf o l l o w s 1 B a s e do nt h es t r u c t u r eo ft h e11 2 1 3 f u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c ei nD i n g j i C o a lM i n eo fC h i n a , t h eg e o l o g i c a lo v e r v i e wi sa n a l y z e d ，a n dt h ek e yf a c t o r st os o l v e t h et e c h n i c a l p r o b l e m so f t h es e l e c t i o no f ‘ t h r e em a c h i n e s ’’e q u i p m e n ta r ep r o p o s e d ； 2 T h e “T h r e eM a c h i n e s ”s e l e c t i o nb l o c kd i a g r a mw a sd r a w n ．T h r o u g ht h e a n a l y s i so f t h ec h a r a c t e r i s t i c so fl12 1 3 f u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c ei nC h i n aD i n g j i C o a lM i n e ，c o m b i n e dw i t ht h e “T h r e eM a c h i n e s ”s e l e c t i o nb l o c kd i a g r a m ，t h e t e c h n i c a lp a r a m e t e r so f ”t h r e em a c h i n e s ”w e r ee x p l o r e d ．S e l e c t i o no fd e s i g n i n g “T h r e e M a c h i n e s ’’f o rf u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c eb ya p p l y i n ge n g i n e e r i n gm e c h a n i c s t h e o r ya n dm o d e m m i n ef u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gt e c h n o l o g y ； 3 C o n t a c tm o d e lf o rs p r o c k e tl i n k sw i t hS o l i d W o r k ss o f t w a r e ，s i n g l el i n kl i n k s ， s i n g l es p r o c k e ta n dd o u b l es p r o c k e ta r em o d e l e di n3 D ．S t a t i cc o n t a c ta n a l y s i so ft h e c o n t a c tm o d e lo ft h es c r a p e rc o n v e y o rW a sc a r r i e do u tb yA N S Y SW o r k b e n c hs o f t w a r e ， I I I 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 a n dt h es t r e s sd i s t r i b u t i o na n dd e f o r m a t i o nd i a g r a mo ft h es p r o c k e tl i n ki nm e s h i n g c o n t a c tw e r eo b t a i n e d ．U s i n gA N S Y SW o r k b e n c hs o f t w a r et op e r f o r mm o d a la n a l y s i s o n s i n g l e c h a i nl i n k s ，s i n g l e - s p r o c k e ta n dd o u b l e - s p r o c k e t ，r e s p e c t i v e l y , a n do b t a i n t h e i rf i r s ts i x - o r d e rm o d es h a p e s ．B ya n a l y z i n gt h ev i b r a t i o n p a R e ma n dt h e c o r r e s p o n d i n gn a t u r a lf r c q u e n c y ，i ti st h ec h a i n ．T h ed e s i g no ft h ew h e e la n dl i n k p r o v i d e sa c e r t a i nr e f e r e n c e ； 4 U s i n gA N S Y S W o r k b e n c hs o f t w a r et op e r f o r m i n gt o p o l o g yo p t i m i z a t i o no ft h e c o n t a c tm o d e lo ft h es p r o c k e tl i n k ．T h es t r e s sd i s t r i b u t i o nm a pa n dd e f o r m a t i o nm a p w h e nt h es p r o c k e tl i n ki so p t i m i z e df o re n g a g e m e n t ，a n dt h es t r e s sd i s t r i b u t i o nm a p a n dd e f o r m a t i o nm a po ft h es i n g l es p r o c k e ta f t e ro p t i m i z a t i o n ．C o m p a r i n gt h ew e i g h t , e q u i v a l e n ts t r e s sa n dd e f o r m a t i o nb e f o r ea n da f t e rt h es p r o c k e to p t i m i z a t i o n ，i ti sf o u n d t h a tt h eo p t i m i z e ds p r o c k e ts t r u c t u r ei ss u p e r i o rt ot h eo r i g i n a ls p r o c k e t ． F i g u r e 【4 2 】t a b l e 【2 6 】r e f e r e n c e 【5 3 】 K e yW o r d s s c r a p e rc o n v e y o r ；s e l e c t i o nd e s i g n ；A N S Y SW o r k b e n c h ；s p r o c k e t l i n k C h i n e s eb o o k sc a t a l o g T D 4 2l I V 万方数据 目录 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I A b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I I I 弓I 言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．X l I I l绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l 1 ．1 课题来源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．2 课题背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．3 国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 ．3 ．1 国内研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．3 ．2 国外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 ．4 课题研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6 1 ．5 课题研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 1 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 2 丁集煤矿l1 2 1 3 综采工作面地质概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9 2 ．1 工作面整体概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9 2 ．1 ．1 工作面位置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一9 2 ．1 ．2 回采对地面设施的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．2 煤层及煤质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9 2 ．3 煤层顶底板⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．4 煤层地质构造⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 2 ．5 水文地质情况及防治措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 2 2 ．6 影响回采的其他地质情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．7 储量计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．8 问题及建议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．9 采煤方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 2 ．9 ．1 回采工作面巷道布置概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．15 2 ．9 ．2 巷道支护⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l5 2 ．9 ．3 采煤工艺⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 6 2 ．1 0 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 6 3 综采工作面“三机”配套设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l7 3 ．1 “三机”配套总体原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 7 V 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．1 ．1 “三机”生产能力配套⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 7 3 ．1 ．2 “三机”尺寸配套⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．17 3 ．1 ．3 “三机”性能配套⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 8 3 ．1 ．4 “三机”寿命配套⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 8 3 ．2 单机选型原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8 3 ．2 ．1 液压支架的选型原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 0 3 ．2 ．2 采煤机的选型原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 l 3 ．2 ．3 刮板输送机的选型原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 1 3 丁集煤矿11 2 1 3 综采工作面“三机”配套设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 ．3 ．1 液压支架的配套设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 ．3 ．2 采煤机的配套设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 8 3 ．3 ．3 刮板输送机的配套设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 3 3 ．4 综采工作面“三机”配套关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 3 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 7 4S G Z l 0 0 0 ／1 4 0 0 型刮板输送机链轮组件动态仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 9 4 ．1 圆环链的建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．2 链轮的建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 4 ．2 ．1 链轮的主要尺寸计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4l 4 ．2 ．2 链轮的三维建模⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 3 4 ．3 圆环链与驱动链轮啮合接触过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4 4 ．4 圆环链与驱动链轮的静态接触分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 4 ．4 ．1 S G Z l 0 0 0 ／1 4 0 0 型刮板输送机技术参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 4 ．4 ．2 有限元接触分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 6 4 ．5 圆环链与驱动链轮的动态特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 0 4 ．5 ．1 单节圆环链的模态分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 1 4 ．5 ．2 链轮的模态分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 3 4 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 8 5S G Z l 0 0 0 ／1 4 0 0 型刮板输送机链轮拓扑优化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 9 5 ．1 拓扑优化过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 5 ．2 优化分析结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 l 5 ．3 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 2 v I 万方数据 目录 6 总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6 3 6 ．1 总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 3 6 ．2 展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 4 作者简介及攻读硕士期间科研成果情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 1 ⅥI 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 ⅥI I 万方数据 C o n t e n t S C o n t e n t s S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A b s t r a c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I I I I n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯X I I I l I n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．1S o u r c eo f t h eQ u e s t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．2 B a c k g r o u n do f t h ep r o j e c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．3R e s e a r c hS t a t u sa tH o m ea n dA b r o a d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 1 2 1 ．3 ．1 S t a t u so f d o m e s t i cr e s e a r c h ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 ．3 ．2S t a t u so ff o r e i g nr e s e a r c h ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 ．4 R e s e a r c hc o n t e n to f t h ep r o j e c t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 ．5 S i g n i f i c a n c eo f t h er e s e a r c hp r o j e c t ⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 1 ．6 C h a p t e rS u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 2 G e o l o g i c a lo v e r v i e wo ft h e1 121 3 t u l l ym e c h a n i z e dw o r k i n gf a c eo fD i n g j iC o a l M i n e ．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．1O v e r a l lo v e r v i e wo f t h ew o r k i n gf a c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9 2 ．1 ．1 W o r k i n gf a c ep o s i t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．1 ．2 I m p a c to fm i n i n go ng r o u n df a c i l i t i e s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．2C o a ls e a ma n dc o a lq u a l i t y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 2 ．3C o a ls e a mt o pa n db o t t o mp l a t e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯．．⋯．10 2 ．4C o a lS e a mG e o l o g i c a lS t r u c t u r e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11 2 ．5 H y d r o g e o l o g i c a lc o n d i t i o n sa n dc o n t r o lm e a s u r e s ⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯12 2 ．6O t h e rg e o l o g i c a lc o n d i t i o n sa f f e c t i n gm i n i n g ．⋯⋯．⋯⋯．⋯．．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯．1 3 2 ．7R e s e r v eC a l c u l a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l4 2 ．8 Q u e s t i o n sa n dS u g g e s t i o n s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 4 2 ．9C o a lm i n i n gm e t h o d s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．15 2 ．9 ．1O v e r v i e wo fr o a d w a yl a y o u ti nm i n i n gf a c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 2 ．9 ．2 R o a d w a ys u p p o r t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．15 2 ．9 ．3C o a lm i n i n gp r o c e s s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 6 2 ．1 0 S u m m a r yo f t h i sc h a p t e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 6 3 “T h r e eM a c h i n e s ”s u p p o r t i n gd e s i g nf o rf u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 I X 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．1G e n e r a lP r i n c i p l e so f t h e “T h r e eM a c h i n e s ”P a c k a g e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．17 3 ．1 ．1 “T h r e eM a c h i n e s ’P r o d u c t i o nC a p a c i t yP a c k a g e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 7 3 ．1 ．2 “T h r e eM a c h i n e s ”S i z eP a c k a g e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 3 ．1 ．3 “T h r e eM a c h i n e s ”P e r f o r m a n c eP a c k a g e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一18 3 ．1 ．4 “T h r e eM a c h i n e s ”L i f eS u p p o r t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．18 3 ．2 S i n g l eM a c h i n eS e l e c t i o nP r i n c i p l e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8 3 ．2 ．1S e l e c t i o np r i n c i p l eo f h y d r a u l i cs u p p o r t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 3 ．2 ．2 S e l e c t i o np r i n c i p l eo fs h e a r e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 3 ．2 ．3S e l e c t i o np r i n c i p l eo fs c r a p e rc o n v e y o r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 ．3 D e s i g no f ”t h r e em a c h i n e s ”f o r11 2 1 3 f u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c ei n D i n g j iC o a lM i n e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 3 ．3 ．1 M a t c h i n gd e s i g no f h y d r a u l i cs u p p o r t ⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．2 3 3 ．3 ．2 M a t c h i n gd e s i g no fs h e a r e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 8 3 ．3 ．3 M a t c h i n gd e s i g no fs c r a p e rc o n v e y o r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 3 3 ．4 M a t c h i n gr e l a t i o n s h i po f ‘‘t h r e em a c h i n e s ”i nf u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c e 3 6 3 ．5 S u m m a r yo f t h i sc h a p t e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 7 4 D y n a m i cS i m u l a t i o n A n a l y s i so f S G Z l 0 0 0 ／1 4 0 0S c r a p e rC o n v e y o rS p r o c k e t A s s e m b l y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．I M o d e l i n go f c i r c u l a rc h a i n s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．2 M o d e l i n go fs p r o c k e t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 4 ．2 ．1 C a l c u l a t i o no f t h em a i nd i m e n s i