煤矿井下水仓清理机设计及工业性试验分析胡强（山西西山煤电股份有限公司西铭矿，山西太原030052）摘要：针对煤矿井下水仓现有的清仓方法及设备在实际工作中存在的清仓效果不理想等问题，设计了一种煤矿井下水仓清理机，并对其工作特性进行数值模拟研究分析，进行了工业性试验。对煤矿井下水仓智能清理机进行工业性试验，对于提升清仓效率，实现煤矿智能化具有重要意义。关键词：煤矿生产水仓清理机数值模拟工业性试验中图分类号：TD745文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）02-0019-03引言煤炭是我国主要能源，2021年我国原煤产量达40.7亿t，且有增长态势[1]。煤矿安全越来越成为制约煤矿生产的重要因素，粉尘爆炸、瓦斯爆炸、火、水和顶板事故是煤矿最常见的五大灾害，其中矿井水是煤炭开采的必然产物[2]。矿井煤炭生产过程中，每开采1t煤平均要产生2.7t矿井水。矿井水主要形成于地下水渗透、涌水、设备用水和矿井降尘用水。矿井水流经各工作面、巷道，最后汇入水仓。矿井水中含有各种物质，如高浓度煤粉颗粒、粉尘以及无机盐等。矿井水及内含物质会占用水仓容积，减小水仓的储水量，给煤炭开采工作带来潜在危险，并使得清仓工作周期变短，增加清理的工作量，从而导致煤炭的生产效率降低。目前，煤矿清理水仓主要形式有人工清仓、水仓清理机清仓和装载机清仓三种。其中水仓清理机清仓和装载机清仓相比人工清仓效率更高，但在使用过程中效果并不理想，水仓清理机对于沉积在水仓底部的煤泥很难清除，需进行后续的处理，且故障率较高，维护难度较大。因此，研发一款煤泥高效清挖水仓清理机，对于保障煤矿安全生产管理、提高生产效率、实现减员增效具有重要的意义。1模型建立及数值模拟1.1模型建立根煤矿井下巷道的断面尺寸大小、清仓相关工作要求及水仓煤泥清理周期等，确定煤矿井下水仓清理机的设计参数如下，如表1所示。本文采用ADAM软件进行仿真分析，并对模型施加一些约束，如表2所示。1.2液压缸驱动力变化模拟根据建立的模型模拟清挖过程，利用MATLAB软件计算得到水仓清理机各组液压缸的驱动力，以时间为横轴绘制大臂液压缸驱动力和小臂液压缸驱动力变化曲线如下页图1所示。由图1可知，在前3s的阶段中，水仓清理机处于第一阶段（水平推铲阶段），大臂、小臂液压缸驱动力呈现快速上升的趋势；在3~8s时间段，水仓清理机处于第二阶段，大臂和小臂液压缸驱动力呈现出先增大后减小趋势，小臂液压缸先于大臂液压缸达到最大驱动力，大臂液压缸在第...
