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题名基于红外热像的夹矸巷道断面记忆截割试验研究
被引量：6
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作者
张德义
刘送永
贾新庆
崔玉明
姚健
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机构
中国矿业大学机电工程学院
江苏省矿山智能采掘装备协同创新中心
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期3377-3385,共9页
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基金
国家自然科学基金面上资助项目(51975570)
徐州市科技成果转化计划资助项目(KC20203)。
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文摘
夹矸煤巷掘进过程中,截割夹矸会引起载荷突变,导致截齿严重磨损与机体剧烈振动,进而增加悬臂式掘进机的故障率,降低其使用寿命。为保证夹矸巷道断面截割平稳性,提高掘进设备服役可靠性,提出“红外热像+记忆截割”的掘进机避矸截割策略。考虑截齿磨损特征,分别对未磨损及存在磨损截齿截割热封闭系统进行解析,建立截割产热与煤岩强度数学关系模型,证明采用非连续截割温升判断煤岩强度合理性;对不同配比岩样进行摆进截割试验并获取截割红外热像及温度信号,分析稳定阶段截割温度随煤岩强度的变化规律,验证基于截割温升区分巷道断面的夹矸的可行性;以掘进机截割试验台为基础,以上一轮截割获取的红外热像及截割温度信号为依据,以避开大块矸石为目标,研究基于红外热像的夹矸断面记忆截割过程。研究结果表明:与未磨损截齿相比,存在磨损截齿截割产热包含煤岩受截齿挤压剪切产热、煤岩与截齿前刀面的摩擦产热、煤岩与截齿后刀面的摩擦产热,截割温升总量与煤岩强度成呈正相关关系;随着岩样强度的增大,平均截割温度,最高截割温度及平均截割温度变化幅值均呈现增大趋势,证明了采用红外热像识别巷道断面夹矸可行性;截割头截割夹矸位置时,红外热像特征及截割温度变化非常显著,基于红外热像的记忆截割策略使截割夹矸产生最高截割热量降低60%左右,最大机体振动加速度降低90%左右,有效地提高夹矸巷道断面截割平稳性。
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关键词
夹矸巷道
截割平稳性
红外热像
记忆截割
截割温度
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Keywords
cross-section containing gangue
cutting stability
infrared thermography
memory cutting
cutting temperature
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分类号
TD421
[矿业工程—矿山机电]
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题名基于红外热像和振动信号的煤岩识别实验研究
被引量：2
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作者
刘治翔
孙战
尹家阔
邹康
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机构
辽宁工程技术大学机械工程学院
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第4期78-83,152,共7页
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基金
辽宁省应用基础研究计划项目(2023JH2/101600061)。
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文摘
针对现有煤岩识别技术存在的难以实际应用、易受信号干扰、成本高和实现复杂等问题,通过理论分析煤岩截割产热与煤岩硬度的关系,证明通过红外热像获取的截割温度变化来进行煤岩识别的合理性;搭建了掘进机截齿截割煤岩试验台,对不同硬度的普通煤层、煤岩交界处及中砂岩层进行长时间截割试验,通过红外热像仪和振动传感器分别获取截割温度和截割头振动信号并分析其变化规律。研究结果表明:①随着截割时间增加,截割温度逐渐升高;煤岩硬度越高,截割温度越高,且截割温度上升速率越快;在截割起始阶段无法通过截割温度识别煤岩,但在稳定截割时可根据截割温度特性识别煤岩。②截割头振动强度随着煤岩硬度增大而变大,但不随截割时间增加而产生明显变化,因此可弥补在截割起始阶段无法通过截割温度识别煤岩的不足。③通过单一截割温度或振动强度不能对煤岩进行准确识别,因此可在截割起始阶段和频繁出现闪温时通过振动强度来识别煤岩,而在截割稳定阶段通过红外热像获取的温度来识别煤岩。
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关键词
煤岩识别
红外热像
截割温度
振动强度
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Keywords
coal rock recognition
infrared thermal imaging
cutting temperature
vibration intensity
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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