采·掘

• 牙轮混合钻头牙掌焊缝与互锁滑槽优化对比研究

  成立夫;

  针对钻进过程中牙轮混合钻头的牙掌容易在焊缝处发生断裂的问题，为了提高钻头的使用寿命，分别建立钻头的水平焊缝和互锁滑槽模型，并采用有限元分析对焊缝处进行仿真。结果表明：在钻头的U形焊缝上添加2条水平焊缝后，可以降低焊缝处的最大应力，但在超大载荷下牙掌仍有断裂的风险；在钻头基体和牙掌接触端面设置互锁滑槽后，有效降低了焊缝处的应力集中，提高了牙掌焊缝局部的承载能力。

  2026年01期 v.54;No.625 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K]
  

• 大断面多功能巷道修复机械臂的研发与应用

  朱天龙;

  基于煤矿井下大断面巷道修复需求，设计了大断面巷道修复作业配套工艺，研发出适用于大断面巷道修复的多功能巷道修复机。通过对多功能机械臂进行动力学分析，对机械臂作业范围进行了优化设计，合理配备了作业属具布置方式。设备在煤矿井下实际应用后，作业范围满足大断面巷道修复需求，提升了工作效率，减少了50%的作业人员数量。

  2026年01期 v.54;No.625 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K]
  

提·运

• 基于多传感器的井下无轨设备智能防撞系统

  常晓龙;钱俊;吴强;徐征军;宋庆军;姜昕睿;

  针对井下无轨设备碰撞事故频发问题，设计了基于多传感器的智能防撞系统。系统集成毫米波雷达、视觉AI(Artificial Intelligence)、UWB(Ultra Wide Band)技术与改进YOLOv5模型，实现了对人员、车辆及障碍物的精准感知及分类。系统包含边缘计算等单元，构建动态分级报警和自适应环境判断机制。其中，驾驶员行为检测与车辆环境检测算法采用通用倒瓶颈和自适应多尺度采样模块优化网络结构，提升了系统算法在检测方面的实时性与精度。试验表明，该系统可在0.5 m危险距离内触发紧急停车，误判率低于10%，且能实时识别驾驶员探头、伸手、离座等异常行为，可有效解决井下无轨设备防撞难题。

  2026年01期 v.54;No.625 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1603K]
  

• 基于联合仿真分析的吊盘调平控制策略研究

  朱惠正;李树民;黄良沛;

  针对深井吊盘稳车在提升与下放过程中因多种因素干扰导致的吊盘倾斜问题，结合实际工况提出了一套ADAMS-Simulink联合仿真的调平控制策略。通过UG软件建立系统刚性体模型，并导入ADAMS环境，采用轴套力法对钢丝绳柔性体建模，构建了完整的刚柔耦合系统动力学模型，以精确模拟实际工况下的动态特性。在此基础上，提出了基于吊盘吊点空间坐标与吊盘中心位置计算的倾斜角实时检测方法，进而设计调平控制策略。建立了基于ADAMS-Simulink的吊盘稳车控制系统联合仿真模型，开展深井吊盘稳车系统动力学特性与调平控制方法的研究。仿真结果表明，在该调平控制策略下，调平响应速度快，调平效果显著。

  2026年01期 v.54;No.625 17-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 2046K]
  

破·磨

• 立式搅拌磨机衬板合金磨料磨损行为研究

  杨光;张凯斌;佟琳;王永金;宋仁伯;王佳强;孙大勇;陈国荣;

  针对立式搅拌磨机螺旋衬板在矿山与电力行业严苛工况下的高损耗问题，本研究通过对比高铬铸铁、高锰钢(Mn13Cr2)及高铬铸钢耐磨材料的磨损性能，结合力学测试、金相分析、宏微观形貌表征及螺旋副动力学模型，揭示了材料磨损机制，为立式搅拌磨机衬板材料选型提供参考。试验表明：在模拟搅拌磨机工况的磨料磨损试验中，高硬型高铬铸铁磨损量最小，其基体弥散分布的M7C3碳化物与马氏体组织有效抑制磨粒压入，磨损机制以浅犁沟和局部脆性破碎为主；低硬型高铬铸铁因碳化物尺寸较大导致硬度较低，抗切削能力下降，磨损量明显增大；而Mn13Cr2与高铬铸钢因低硬度和高韧性引发剧烈塑性变形与深度切削，不适用立磨工况。在立式搅拌磨机磨料磨损工况中，耐磨材料硬度对衬板耐磨性有决定性作用，高硬型高铬铸铁作为立式搅拌磨机衬板材料更具优势。

  2026年01期 v.54;No.625 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1660K]
  

• 煤炭智能制样系统中破碎设备的研发与应用

  张博;杨金祥;孙红波;刘洋;

  针对传统破碎机存在易堵塞，粒径控制不精准，体积大，不能直接集成于煤炭智能制样系统中等问题，设计开发了一款改进型卧式环锤破碎机。通过轴端进料、对称锤头、全腔破碎及加装筛板等结构，在保证结构紧凑的前提下，有效提升了破碎均匀性，显著缓解了湿煤黏附堵塞问题。基于离散单元法开展了破碎性能仿真，分析了主轴不同转速下的出料粒度分布与破碎效率，结果显示：在1 500r/min转速下，6.0 mm煤样可破碎至1.73 mm，破碎比为3.46，满足3.0 mm出料粒度与95%过筛率的制样要求。

  2026年01期 v.54;No.625 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1875K]
  

分·选

• 浅槽分选机导向滑道减摩抗磨涂层研究

  裴计田;韩其伟;孟庆香;赵源轩;孙月辉;

  为解决重介质浅槽分选机滑道易磨损、难修复等问题，设计了一种组合式滑道。以45钢为基体，采用多钢板螺纹连接的方式，使滑道可以部分替换组合，并可再制造利用。在组合式滑道工作表面运用激光熔覆技术制备减摩抗磨涂层，对涂层进行了显微硬度、摩擦磨损等试验，测试了其硬度、摩擦因数、磨损体积，并对其进行磨损形貌分析。结果表明，组合式滑道涂层具有优异的耐磨性能。

  2026年01期 v.54;No.625 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K]
  

• 新疆某锑金矿重浮联合选矿试验探究

  鲁佳奇;李文娟;许炜光;韩宝成;王淼;朱伟;时浩;

  针对新疆某锑金矿进行常规的浮选试验难以得到较好指标的问题，基于工艺矿物学研究体系的理论支撑，进行了尼尔森重力分选工艺的参数优化试验研究和尼尔森重选开路浮选全流程试验验证，得到了2个超高金产品(384.60 g/t,152.70 g/t)和2个高金低锑产品(32.74 g/t,45.88 g/t)，尾矿金品位最终降至0.26 g/t，金综合回收率为94.47%。试验得出了采用尼尔森重选的最佳工艺条件，并实现金的回收率的提高。

  2026年01期 v.54;No.625 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K]
  

通用

• 矿用无轨胶轮车防撞梁结构设计及碰撞性能研究

  黄松;刘道园;任远飞;张平;张晋川;

  通过借鉴汽车防撞梁设计形式，对矿用无轨胶轮车防撞梁进行了结构改进。利用有限元软件模拟了无开槽、V形、梯形和U形防撞梁截面分别在0°、10°和20°碰撞角度下的碰撞过程。模拟结果显示，在相同碰撞角度下，梯形截面在碰撞过程中的等效应力最小，自身破坏程度最低，受到撞击时的屈服强度最高，且吸收碰撞能量的速度最快；在截面类型相同的情况下，0°碰撞角相对于其他角度，防撞梁吸收能量的速度更快，变形程度更小，应力变化更平稳。

  2026年01期 v.54;No.625 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K]
  

• 基于IQGA-ELM算法的开采扰动下井下瓦斯突出区域异常检测

  陈长春;

  煤矿开采过程中面临大量外界扰动，井下瓦斯突出区域的Epanechnikov多维数据特征易受多维指标变化的影响，导致异常检测中瓦斯涌出振幅变化率与实际拟合度较低。基于改进量子遗传算法优化的极限学习机(Improved Quantum Genetic Algorithm-Extreme Learning Machine,IQGA-ELM)算法，研究开采扰动下井下瓦斯突出区域的异常检测方法。通过将小波核函数引入主成分分析，生成线性不可分映射空间与原始异常检测数据集；利用非线性映射函数与Morlet母小波提取核函数求解特征值，获取主成分指标并计算累计异常检测贡献率，从而提取瓦斯浓度突变梯度；利用IGQA学习瓦斯浓度与微震事件的时空耦合指数，生成检测遗忘门与输入门，并结合ELM软测量判断其是否满足保留或遗忘条件，进而修正瓦斯浓度突变梯度；最后，构建IQGA-ELM井下瓦斯突出区域异常检测模型，确定隐藏权值并优化收敛效果，完成井下瓦斯突出区域的异常检测。研究结果表明，该方法在不同时序点下的瓦斯涌出振幅变化率与实际值高度拟合，无明显波动差异，且具备高质量反馈鲁棒性，满足瓦斯浓度样本的检测数据预测需求。

  2026年01期 v.54;No.625 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1479K]
  

• 基于离散元法的锯形PDC齿破岩性能分析与优化研究

  曹塘根;罗晨旭;高君毫;王登科;陈奇;何彪;冯友祺;

  通过建立单齿破岩离散元模型，对锯形PDC(Polycrystalline Diamond Composite)齿的破岩效率及磨损规律展开研究，分析齿刃数量、高度以及切削速度对锯形齿破岩性能的影响。研究结果表明，相比常规锯形齿，PDC齿的切削力波动程度降低了9.26%，磨损总量降低了16.05%；随着齿刃数量的增加，磨损总量呈上升趋势，而破岩率有所下降，二者呈负相关，最优齿刃数量为2齿；齿刃高度对切削力波动有显著影响，磨损总量随齿刃高度增加而显著上升；切削速度的增加则导致磨损总量和破岩率均呈线性增长。

  2026年01期 v.54;No.625 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1465K]
  

• 矿用转载结构仿真可信度影响因素研究

  秦翥;

  矿用转载结构作为离散煤料运输的关键部件，其数值模拟结果的可信度对于结构优化至关重要，直接影响转载设计的可靠性。通过比较衬板磨损深度、挡料板磨损深度、出口处落料速度和粉尘质量浓度在仿真结果与实际测量数据间的差异度，系统分析了影响矿用转载结构仿真可信度的6个关键因素，并识别出制约仿真可信度的主要因素。通过制定并实施针对性改进措施，仿真可信度提升了16.35%，达到了煤机装备仿真通用可信度的标准。

  2026年01期 v.54;No.625 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
  

经验

• 大型立式搅拌磨机自动开闭磨门系统设计研究

  夏莹;田振华;

  <正>立式搅拌磨机是一种用于物料细磨、高效磨矿的工业设备，目前已广泛应用于金矿、银矿、钼矿、铅锌矿、锰矿、铁矿及镍矿等选矿厂的细磨或再磨作业环节~([1])。立式搅拌磨机的核心研磨部件为螺旋衬板，该部件属于易损件，需定期打开磨门进行更换。受磨门尺寸大、质量大(约20t)的特点影响，其开闭操作难度较高。现阶段国内普遍采用天车配合钢丝绳拉拽的方式开启磨门，维护完成后再由人工配合天车关闭磨门，全程需现场人员操作与指挥。由于磨门惯性大，启停控制难度高，人工操作不仅耗时费力，还存在显著的安全隐患。针对上述问题，笔者研发了一套自动开闭磨门系统，以替代传统人工操作方式~([2-3])。

  2026年01期 v.54;No.625 72-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K]
  

• 螺旋密封在陶瓷渣浆泵中的改进及应用

  陈敬;高泽飞;金翠红;李寿松;邱旭;刘美;贾俊;

  <正>陶瓷渣浆泵因碳化硅陶瓷过流件具备优异的耐磨、耐腐及耐高温特性，在选矿领域市场占有率已超40%，过流件寿命可达金属泵的3～10倍。但现有陶瓷渣浆泵仍沿用传统轴封结构，导致轴封寿命远低于过流件，成为制约整机效能发挥的关键瓶颈。早期渣浆泵轴封以填料密封、副叶轮+填料组合密封、唇形密封、机械密封等接触式形式为主，既使经过材料与结构优化~([1])，仍需依赖磨损补偿维持密封性能，综合维护成本居高不下。干气密封、磁力密封等非接触式密封~([2-3])虽有“零泄漏”潜力，但在渣浆泵工况中易出现气膜被颗粒破坏，磁场受铁磁性介质干扰，转矩传递能力不足等问题，尚未实现规模化应用。

  2026年01期 v.54;No.625 75-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1237K]
  

• 输送机导料溜槽的技术改造与应用

  孟庆华;吴涛虎;尹雪峰;

  <正>某企业建有一条年产2 000万t的砂石骨料生产线，配套运输系统包含57条输送机。导料溜槽作为输送机的核心部件，其性能直接决定物料输送效率及输送带使用寿命。但传统导料溜槽在实际运行中暴露出诸多问题，不仅制约输送机高效运行，还大幅增加设备维护成本与停机时长，因此对导料溜槽开展技术改造具有重要的现实意义~([1-4])。1导料溜槽存在的问题1.1输送带划伤物料从高处落入导料溜槽时产生的较大冲击力，易划伤输送带；粒径φ73～φ88 mm的物料从导料溜槽与输送带的缝隙处挤压通过，会进一步加剧输送带划伤程度，导致输送带频繁损坏。

  2026年01期 v.54;No.625 77-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 992K]
  
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