综采工作面“三机”配套设计及采煤机滑靴分析.pdf

f I I III II I I I I1 [ II I III l Y 3 5 5 9 2 7 8 ◎ 安廒理工大擎 A N t l U IU N I V E R S I T Yo FS C I E N C E ＆T E C H N O L O G Y 酬 分类号T D 4 2 1 单位代码10 36 1 硕士学位论文 嬲目综采工作面“三机”配套设计及采煤机滑靴 撇称 分析 周赫赫 仪器仪表工程 导』J 币女生名尹中会副教授 完成时间2 019 年6 月15 日 万方数据 中图分类号婴垒2 1 论文编号 学科分类号；4 4 0 ．6 0 1 0 密级公五 安徽理工大学 f 嬲炒 硕士学位论文 综采工作面“三机“ 配套设计及采煤机滑靴分析 作者姓名周赫赫 专业名称仪墨仪麦工程 研究方向芷出机械设让 导师姓名芝生会副教授 导师单位扭槭工程堂院 答辩委员会主席黄如杭高王 论文答辩日期2 0 1 9 年6 月1 日 安徽理工大学研究生处 2 0 1 9 年6 月1 5 日 万方数据 AD i s s e r t a t i o ni nM e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g T h eM a t c h i n gD e s i g no f T h r e eM a c h i n e s i nF u l l y M e c h a n i z e dM i n i n gF a c ea n dt h eA n a l y s i so f S h e a r e rS l i p p e C a n d i d a t e Z h o uH e h e S u p e r v i s o r Y i nZ h o n g h u i 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 iU 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 ，S h u n g e n gR o a d ，H u a i n a n ，2 3 2 0 01 ，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 不包含为获得安徽理工大学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己在论 文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名 虱盘箍日期之俎年』月尘一日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、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 属于安徽理工大学。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J 司稚稚签字日期刀烽么月份学位论文作者签名J 截赫确签字日期刀 ，年6 月伯 导师躲缈 签字日期功夕年易月细 万方数据 摘要 摘要 综采“三机”科学合理配套是提高综采工作面生产能力、实现高产高效的 必要条件。深部煤矿开采是我国能源发展的必然趋势。适应深部煤层的“三机” 配套设计和采煤机滑靴力学特性研究对安全、高效煤炭开采具有重要意义。 本文依据淮南矿区深部综采工作面工程地质和开采技术条件，采用理论分 析、计算机数值模拟及现场工业性试验等综合研究方法，对深部综采工作面“三 机”配套及不同工况下采煤机滑靴力学特征进行了深入研究。 创建了适应深部煤层的“液压支架伸缩梁行程 液压支架推移行程 采煤 机滚筒截深“ 尺寸配套方案。为适应深部采场矿压规律，从提高设备的稳定性、 可靠性和适应性等方面给出“三机’’选型的技术原则选用高工作阻力液压支 架，窄槽宽、大功率刮板输送机，小滚筒、浅截深采煤机。 推导了双滚筒采煤机割煤过程中不同仰俯角和不同煤层倾角下的力学平衡 方程，分析了采煤机在不同仰俯角和不同煤层倾角条件下，采煤机前、后导向 滑靴和支撑滑靴应力变化规律，得出采煤机煤机滑靴危险工况参数。给出了危 险工况下导向滑靴和支撑滑靴应力极值点位置，并对危险工况导向滑靴和支撑 滑靴进行强度分析，给出了导向滑靴改进方案。本文研究成果为保障深部综采 工作面安全高效生产提供了理论依据和技术支撑。 m [ 2 5 】表[ 2 0 】参[ 6 5 】 关键词深部煤层“三机“ 配套；采煤机；导向滑靴；支撑滑靴；强度分析 分类号T K l 7 5 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 T h es c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l em a t c h i n go f ”t h r e em a c h i n e s ”i st h en e c e s s a r y c o n d i t i o nt oi m p r o v et h ep r o d u c t i o nc a p a c i t yo ff u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c ea n d r e a l i z eh i g hy i e l da n de f f i c i e n c y ．D e e pc o a lm i n i n gi st h ei n e v i t a b l et r e n do fe n e r g y d e v e l o p m e n ti nC h i n a ．I ti so fg r e a ts i g n i f i c a n c ef o rs a f ea n de f f i c i e n t c o a lm i n i n gt o a d a p t t ot h e 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 no fd e e pc o a ls e a ma n dt h es t u d yo f m e c h a n i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fs l i d i n gb o o t so fS h e a r e r ． B a s e do nt h ee n g i n e e r i n gg e o l o g ya n dm i n i n gt e c h n i c a lc o n d i t i o n so ft h ed e e p f u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c ei nH u a i n a nm i n i n ga r e a , t h i sp a p e rm a k e sa ni n - d e p t h s t u d yo nt h em e c h a n i c a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h e ”t h r e em a c h i n e s ”i nt h ed e 印f u l l y m e c h a n i z e dm i n i n gf a c ea n dt h em e c h a n i c so ft h es l i d i n gb o o t so ft h es h e a r e ru n d e r d i f f e r e n tw o r k i n gc o n d i t i o n sb yu s i n gt h ec o m p r e h e n s i v er e s e a r c hm e t h o d ss u c ha s t h e o r e t i c a la n a l y s i s ，c o m p u t e rn u m e r i c a ls i m u l a t i o na n df i e l di n d u s t r i a lt e s t ． T h es i z em a t c h i n gs c h e m eo f ”h y d r a u l i cs u p p o r tt e l e s c o p i cb e a ms t r o k e H y d r a u l i cs u p p o r tP a s s a g e C o a ls h e a r e rd r u mc u t t i n gd e p t h ”i sc r e a t e dt oa d a p tt o t h ed e e pc o a ls e a m ．I no r d e rt oa d a p tt ot h el a wo fm i n i n gp r e s s u r ei nd e 印s t o p e ，t h e t e c h n i c a l p r i n c i p l eo f ”t h r e e - m a c h i n e ”s e l e c t i o n i s g i v e nf r o mt h ea s p e c t so f i m p r o v i n gt h es t a b i l i t y , r e l i a b i l i t ya n da d a p t a b i l i t yo fe q u i p m e n t s e l e c t i o no fh i i g h w o r k i n gr e s i s t a n c eh y d r a u l i cs u p p o r t , n a r r o wg r o o v ew i d t h ，h i g h - p o w e rs c r a p e r c o n v e y o r s m a l ld r u m ，s h a l l o wd e e p - C U tm i n i n gm a c h i n e ． p a p e rd e d u c e st h em e c h a n i c a le q u i l i b r i u me q u a t i o n so fd i f f e r e n tt i l ta n g l ea n d d i f f e r e n tc o a ls e a mi n c l i n a t i o ni nt h ep r o c e s so fc o a lc u t t i n gi nd o u b l ed r u ms h e a r e r , a n a l y z e st h es t r e s sv a r i a t i o nl a wo ff r o n ta n dr e a rg u i d es l i d i n gb o o t sa n ds u p p o r t i n g s l i d i n gb o o t su n d e rd i f f e r e n tt i l ta n g l ea n d d i f f e r e n tc o a ls e a mi n c l i n a t i o nc o n d i t i o n s i nw o r k i n gf a c e ，a n do b t a i n st h ed a n g e r o u sw o r k i n gc o n d i t i o np a r a m e t e r so fs h e a r e r c o a lm a c h i n e ．T h es t r e s se x t r e m u mp o i n tp o s i t i o no fg u i d e ds l i d i n gb o o t sa n d s u p p o r ts l i d i n gb o o t su n d e rd a n g e r o u sw o r k i n gc o n d i t i o n si sg i v e n ，a n dt h es t r e n g t h a n a l y s i so fd a n g e r o u sw o r k i n gc o n d i t i o n sg u i d es l i d i n gb o o t sa n ds u p p o r ts l i d i n g b o o t si sc a r r i e do u t , a n dt h ei m p r o v e m e n ts c h e m eo fg u i d e ds l i d i n gb o o t si sg i v e n ． T h er e s e a r c hr e s u l t Si nt h i sp a p e rp r o v i d et h e o r e t i c a lb a s i sa n dt e c h n i c a ls u p p o r tf o r e n s u r i n gs a f ea n d e f f i c i e n tp r o d u c t i o no fd e e pf u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c e ． I I I 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 F i g u r e [ 2 5 】T a b l e [ 2 0 lR e f e r e n c e [ 6 5 】 K e y W o r d s T h r e e - M a c h i n ep a c k a g e ；S h e a r e r ；H y d r a u l i cb r a c k e t ；S c r a p e r c o n v e y o r ；G u i d es l i d i n gb o o t s ；S t r e n g t ha n a l y s i s C h i n e s eb o o k sc a t a l o g T K l 7 5 I V 万方数据 目录 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A b s t r a c t ．⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯I I I 目勇之⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．V C O N T E N T ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯Ⅸ 表格清单⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯X I I I 插图清单⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯X V l 绪{ 仑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．1 研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2 “三机”的国内外发展现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．3 主要研究内容及方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 ．3 ．1主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．3 ．2 研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 2 工作面地质条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 2 ．1 淮南潘三矿1 7 1 8 1 1 - V 作面概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2 ．2 地质构造情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7 2 ．2 ．1 断层情况以及对工作面开采的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 2 ．3 储量计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一9 2 ．4 采煤方法的选择及采高的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 2 ．4 ．1 采煤方法的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 2 ．4 ．2 采高的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 2 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一l1 3 深部综采工作面“三机”配套设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 3 ．1 深部综采工作面“三机”配套总体原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 3 ．1 ．1生产能力配套⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l3 3 ．1 ．2 设备性能配套⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 4 V 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 3 ．1 ．3 几何关系配套⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．15 3 ．1 ．4 满足设备寿命配套⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．17 3 ．2 液压支架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．17 3 ．2 ．1 液压支架选型原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．17 3 ．2 ．2 架型选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 9 3 ．2 ．3 液压支架参数确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 3 ．2 ．4 初选液压支架主要技术参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 3 ．2 ．5 液压支架支护强度验算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 3 ．3 刮板输送机⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 4 3 ．3 ．1 刮板输送机参数计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 4 3 ．3 ．2 初选刮板输送机主要技术参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 9 3 ．4 采煤机⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 9 3 ．4 ．1 综采工作面采煤机选型原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 9 3 ．4 ．2 采煤机性能参数计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31 3 ．4 ．3 初选采煤机主要技术参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3 4 3 ．5 工作面设各总体配套设计结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 5 3 ．6 综采工作面产量影响因素分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 6 3 ．7 导向滑靴、支撑滑靴失效分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 6 3 ．8 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 7 4 采煤机力学模型分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．1 采煤机力学模型建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 9 4 ．2 力学模型计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 4 ．3 危险工况分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 6 4 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 6 5 采煤机滑靴强度数值计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 5 ．17 L S 2 A 型采煤机滑靴模型建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 7 5 ．1 ．1 导向滑靴模型和支撑滑靴型建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 7 5 ．2 导向滑靴强度分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 8 5 ．2 ．1 A N S Y S 简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 8 5 ．2 ．2 导向滑靴有限元模型建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一4 8 5 ．2 ．3 施加载荷及计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 9 Ⅵ 万方数据 目录 5 ．2 ．4 结果分析与改进意见⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．51 5 ．3 导向滑靴结构改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．51 5 ．4 支撑滑靴强度分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 2 5 ．4 ．1 支撑滑靴有限元模型建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 2 5 ．4 ．2 施加载荷及计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 5 ．4 ．3结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 4 5 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 5 6 总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 7 6 ．1 总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 7 6 ．2 展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 8 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 9 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 3 作者简介及读研期间主要科研成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 5 Ⅵl 万方数据 安徽理工大学硕士学位论文 ⅥI l 万方数据 C o n t e n t C o n t e n t A b s t r a c t C h i n e s e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A b s t r a c t E n g l i s h ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．H I C o n t e n t C h i n e s e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．V C o n t e n t E n g l i s h ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I X L i s to f f o r m s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．X I I I I l l u s t r a t i o nl i s t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．X V lI n t r o d u c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．1R e s e a r c hb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．2 D e v e l o p m e n ts t a t u sa th o m e a n da b r o a d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 ．3M a i nr e s e a r c hc o n t e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 1 ．3 ．1M a i nr e s e a r c hC o n t e n 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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1l 3 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 s ”i nd e e pf u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c e ⋯一13 3 ．1G e n e r a lp r i n c i p l eo f ”t h r e em a c h i n e s ”s u p p o r t i n gt h ed e e pf u l l ym e c h a n i z e d m i n i n gf a c e ⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．13 3 ．1 ．1P r o d u c t i o nc a p a c i t yp a c k a g e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 3 3 ．1 ．2 D e v i c ep e r f o r m a n c em a t c h i n g ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 l X 万方数据 安徽W - r 大学硕士学位论文 3 ．1 ．3G e o m e t r i cr e l a t i o n s h i pm a t c h i n g ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 5 3 ．1 ．4M e e te q u i p m e n tl i f em a t c h i n g ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 3 ．2 H y d r a u l i cb r a c k e t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．17 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 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 7 3 ．2 ．2R a c kt y p es e l e c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 9 3 ．2 ．3 D e t e r m i n a t i o no f h y d r a u l i cs u p p o r tp a r a m e t e r s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 3 ．2 ．4M a i nt e c h n i c a lp a r a m e t e r so f p r i m a r yh y d r a u l i cs u p p o r t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 ．2 ．5 C a l c u l a t i o no fs u p p o r ts t r e n g t ho f h y d r a u l i cb r a c k e t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 ．3 S c r a p e rc o n v e y o r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 3 ．3 ．1 P a r a m e t e rc a l c u l a t i o no fs c r a p e rc o n v e y o r ⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 4 3 ．3 ．2M a i nt e c h n i c a lp a r a m e t e r so f p r i m a r ys c r a p e rc o n v e y o r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 9 3 ．4S h e a r e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 9 3 ．4 ．I S e l e c t i o np r i n c i p l eo f s h e a r e ri nf u l l ym e c h a n i z e dm i n i n gf a c e ⋯⋯⋯⋯．．2 9 3 ．4 ．2C a l c u l a t i o no f p e r f o r m a n c ep a r a m e t e r so f s h e a r e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 1 3 ．4 ．3 M a i nt e c h n i c a lp a r a m e t e r so f p r i m a r ys h e a r e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 4 3 ．5O v e r a l ls u p p o r t i n gd e s i g nr e s u l t so f w o r k i n gf a c ee q u i p m e n t ⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯．3 5 3 ．6 A n a l y s i so f f a c t o r si n f l u e n c i n gy i e l do f f u l l ym e c h a n i z e dm i n i n g f a c e ．．⋯．⋯．3 6 3 ．7F a i l u r ea n a l y s i so fg u i d e ds l i d i n gb o o t sa n ds u p p o r ts l i d i n gb o o t s ⋯⋯⋯⋯⋯．．3 6 3 ．8 S u m m a r yo f t h i sc h a p t e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 7 4 A n a l y s i so fm e c h a n i c a lm o d e l o fs h e a r e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 4 ．1E s t a b l i s h m e n to fm e c h a n i c a lm o d e lo fs h e a r e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 9 4 ．2C a l c u l a t i o no fm e c h a n i c a lm o d e l s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 2 4 ．3A n a l y s i so fh a z a r d o u sw o r k i n gc o n d i t i o n s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 4 ．4 S u m m a r yo ft h i sc h a p t e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 6 5N u m e r i c a lc a l c u l a t i o no fs l i d i n gb o o t ss t r e n g t ho fs h e a r e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 5 ．1E s t a b l i s h m e n to fs l i d i n gb o o t sm o d e lo f7 L S 2 At y 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