基于動力學(xué)的煤礦立井摩擦提升系統(tǒng)安全性研究.pdf

1、煤礦立井提升系統(tǒng)的安全性是廣義的，既包括所有設(shè)備部件和控制元件的安全可靠性，也包括整個系統(tǒng)的安全可靠性，同時還包括阻止各種菲正常因素引起事故擴(kuò)大的能力。立井提升的安全可分為主動安全和被動安全。從動力學(xué)的角度出發(fā)，研究提升系統(tǒng)的設(shè)備與裝備的設(shè)計、系統(tǒng)的控制、操作、使用、維護(hù)等，是提高提升系統(tǒng)安全性的基礎(chǔ)，也是處理安全性與生產(chǎn)效率矛盾的重要途徑。 本文將尾繩作為獨(dú)立自由度，且考慮鋼絲繩阻尼，采用拉格朗日方法建立離散系統(tǒng)多自由度立井摩

2、擦提升系統(tǒng)動力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上根據(jù)鋼絲繩勻質(zhì)特性等實(shí)際情況簡化模型，分別建立了5自由度塔式提升、7自由度落地式提升、以及2自由度單邊系統(tǒng)動力學(xué)模型，作為進(jìn)一步研究安全性的基礎(chǔ)。與此同時，將摩擦因素作為隨機(jī)變量，將提升附加阻力作為模糊變量，首次將模糊可靠性理論應(yīng)用于摩擦提升的防滑計算，建立了基于模糊可靠性理論的鋼絲繩防滑安全評價方法。 在以上理論研究的基礎(chǔ)上，對曲軌卸載過程進(jìn)行了動力學(xué)分析，并給出了曲軌及其系統(tǒng)的設(shè)計方法；結(jié)合現(xiàn)

3、場采集的數(shù)據(jù)對原煤卸載規(guī)律及卸載時間預(yù)測方法進(jìn)行了研究，得出了預(yù)測卸載時間的經(jīng)驗(yàn)公式；對井上卸載、井下裝載的協(xié)同性進(jìn)行了分析，為主井提升系統(tǒng)的合理設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)；在防滑安全性驗(yàn)算方面結(jié)合動力學(xué)和可靠性理論進(jìn)行，有利于提高系統(tǒng)的安全性，預(yù)知可靠性；并在工程實(shí)際中得到了應(yīng)用，取得了良好的效果。研究表明任意噸位箕斗在理論上都可以采用曲軌卸載方式。 在副井罐籠承接過程的安全性應(yīng)用研究方面，將裝置彈簧的預(yù)壓縮變形、預(yù)壓縮裝置彈性、鋼絲

4、繩的阻尼等作為建模考慮因素，對罐籠的承接過程進(jìn)行了動力學(xué)研究。仿真表明罐籠在承接過程中，其最大加速度和提升偏移量在一定范圍內(nèi)近似成線性關(guān)系；在滿足罐籠不被彈性提起、鋼絲繩不松繩、不打滑以及正常的提升偏差前提下，偏移量的取值宜?。航档统薪友b置剛度有力于減小承接裝置最大沖擊力，對于保護(hù)設(shè)備，降低設(shè)備損壞率有益。 將被動安全保護(hù)問題作為系統(tǒng)問題進(jìn)行研究，從而提升了立井摩擦提升系統(tǒng)安全性研究的深度和全面性。建模與仿真表明：過卷、過放側(cè)制