气动凿岩机冲击结构优化与冲击性能仿真试验研究

作者：刘博文

摘要：传统气动凿岩机存在冲击效率低、能耗偏高、冲击机构磨损严重、钻孔稳定性差等问题，长期作业易出现动力衰减、故障率升高等现象，制约矿山凿岩施工效率。为提升气动凿岩机作业性能，本文针对其核心冲击机构结构缺陷，结合流体力学与机械动力学原理，优化冲击活塞、配气机构、复位结构参数，利用有限元仿真对比优化前后机构应力分布、冲击速度、能量利用率变化规律。通过室内性能试验与现场工业测试，验证结构优化对凿岩机冲击功、凿岩速度、能耗指标及使用寿命的提升效果。试验结果表明，优化后的冲击结构动力传输更平稳，能量损耗显著降低，凿岩作业效率与设备稳定性大幅提升，可为气动凿岩机结构升级与性能迭代提供技术支撑。

关键词：气动凿岩机；冲击结构；结构优化；有限元仿真；凿岩性能

中图分类号：TD421.2；TH138 文献标识码：A

矿山气动工具高频磨损机理及耐磨防护工艺改进研究

作者：胡泽阳

摘要：矿山气动工具长期处于粉尘、潮湿、高冲击工况环境，高频往复运动易造成零部件磨粒磨损、疲劳磨损，导致设备卡滞、漏气、动力下降，设备运维成本高、使用寿命短。本文结合气动扳手、风镐、气动凿岩工具的实际工矿工况，系统剖析气动工具活塞、气缸、阀组等核心部件的磨损失效机理，明确粉尘侵入、润滑失效、配合间隙不合理是设备磨损的核心诱因。针对性开展表面喷涂强化、密封结构改良、润滑系统优化等工艺技改，制定适配矿山恶劣工况的耐磨防护方案。现场应用实践表明，改良后的防护工艺可有效降低部件磨损速率，减少设备漏气故障，延长气动工具服役周期，降低矿山设备运维成本。

关键词：气动工具；磨损机理；耐磨防护；工艺改进；矿山设备

中图分类号：TD407；TH117.1 文献标识码：A

隧道掘进凿岩钻孔参数优化及施工效率提升试验研究

作者：徐嘉铭

摘要：隧道掘进凿岩施工中，钻孔倾角、孔深、凿岩压力、冲击频率等参数匹配不合理，易出现钻孔偏斜、孔壁破损、凿岩效率低、耗材损耗大等问题，影响隧道掘进整体施工进度与工程质量。本文依托隧道岩土掘进工程实例，通过正交试验探究不同凿岩工艺参数对钻孔精度、成孔效率、钻头损耗的影响规律，分析岩土硬度与凿岩参数的适配关系，确定不同围岩工况下的最优凿岩施工参数组合。对比优化前后施工效果，统计成孔合格率、单孔凿岩时长、钻头损耗率等核心指标。工程实践证明，优化后的凿岩参数适配性更强，可显著提升隧道钻孔施工精度与作业效率，降低施工耗材成本，适配各类隧道围岩掘进施工需求。

关键词：隧道掘进；凿岩施工；参数优化；成孔精度；施工效率

中图分类号：TD422；U455.3 文献标识码：A

气动凿岩设备常见故障溯源与智能运维防控体系构建

作者：高俊宇

摘要：气动凿岩设备结构复杂、工况恶劣，长期作业易出现漏气、动力不足、冲击卡顿、异响振动等故障，传统人工巡检排查效率低、故障溯源滞后，易造成施工停工、工期延误。本文梳理矿山、隧道施工现场气动凿岩设备高频故障类型，从气压供给、部件磨损、密封失效、操作工艺、环境干扰五个维度精准剖析故障成因，总结各类故障的识别特征与快速排查方法。结合设备运行数据监测技术，构建集实时监测、故障预警、快速溯源、维修整改、定期养护于一体的智能运维防控体系，制定标准化设备运维作业流程。现场应用表明，该体系可有效降低设备故障发生率，缩短故障排查与维修时长，保障凿岩施工连续稳定开展。

关键词：气动凿岩设备；故障溯源；设备运维；故障防控；智能化管理

中图分类号：TD421；TH17 文献标识码：A

智能化背景下凿岩机械与气动工具行业技术迭代与发展综述

作者：吕浩然

摘要：智能矿山、绿色矿山建设全面推进，传统人工操控、粗放式作业的凿岩机械与气动工具已无法适配现代化矿山施工需求，装备智能化、节能化、高精度化成为行业发展核心趋势。本文系统梳理国内凿岩机械、气动工具行业的技术发展现状，总结结构优化、节能降噪、耐磨防护、智能传感、自动凿岩、故障自诊断等核心技术迭代成果，分析新型材料、智能控制、仿真技术在矿山凿岩装备中的应用成效。剖析行业现存痛点：高端智能凿岩装备国产化不足、传统设备能耗偏高、设备运维体系不完善、智能化适配性有待提升。从装备智能化、工艺节能化、部件耐用化、运维精细化、产品高端化五个维度，研判凿岩机械气动工具行业未来高质量发展趋势，为矿山装备技改升级与行业创新发展提供参考。

关键词：凿岩机械；气动工具；智能矿山；技术迭代；行业发展综述

中图分类号：TD42‑1；F426.4 文献标识码：A

产品与管理

机械手护杆式锚杆钻机设计赵磊;1-4

煤矿机电设备精细化管理实践郑越;5-7

深井钻探泥浆循环系统性能优化与管理策略陆何;苏福长;8-10

新能源设备传统机械振动抑制方法的局限性及拓扑设计策略包海龙;刘杰;单双毅;张旭;张杰;11-14

轻量化设计约束下气动凿岩设备动力学特性优化白雪玲;陈艳丽;潘雨婷;15-18

液压挖掘机动臂液压回路节能设计与性能优化刘军杰;孔立平;19-21+25

冶金附属矿山掘锚机与采煤机协同作业安全管控技术应用吴志辉;22-25

煤层气排采制度优化与产能提升贾金奋;26-29

煤矿开采装备动力学特性分析及能效提升方法朱兴学;30-33

设计与优化

高强度轻量化输送带结构优化设计及应用姬炎龙;34-37

无人值守带式输送机自动化控制系统设计及试验李洁;38-41

煤矿带式输送机驱动系统优化设计与应用张军飞;42-44+48

煤矿井下物流系统机械化运输系统设计及应用王彩龙;45-48

多工况下带式输送机张紧装置优化及应用刘武;49-52

矿井提升机主轴装置驱动系统优化刘雪源;53-55+67

煤矿副井井口操车自动化控制系统优化李伟;56-59

多传感融合状态监测系统设计及应用梁凯;60-63

智能化驱动的立井井筒设计系统研发与应用赵广扩;64-67

矿山排水用气动-机械联动水泵系统设计与仿真分析刘金涛;68-70

掘锚一体机设备选型及掘进支护参数优化周子杰;71-74

井下巷道贯通测量误差控制关键技术及其应用郑衍;75-77

霍尔辛赫煤矿3805综采放顶煤工作面运输顺槽返修支护方案设计及应用王浩;78-81

沿空巷道窄煤柱合理宽度计算及巷道支护方案设计段守超;82-84+95

实验与分析

截割冲击载荷对采煤机安全性能的影响与防护方案张兆水;85-88

重载工况下机电装备传动系统动力特性分析与优化设计张国新;侯明冉;89-91

基于ICP-MS法测定矿石中痕量元素金和银的准确率试验分析闫俊鹏;92-95

深部开采巷道掘进过程中的矿压显现规律与支护技术关磊;96-98+109

磷矿露天开采台阶高度对剥采比的影响及其优化设计钟国林;99-101

深部开采条件下地应力分布特征及影响因素周献惠;102-105

跨尺度多自由度运动平台动力学建模与控制沈丹锋;106-109

采煤机液压调高机构机械-液压耦合控制及试验分析杨洋;110-113

综掘工作面围岩损伤演化规律与支护结构协同机制贾丰硕;刘帅;114-116

材料与工艺

矿井综采工作面采煤工艺及顶板岩层管控工艺张雷;117-120

某钻机用螺柱断裂失效分析吕闯;121-124

巷道锚杆锚索关键参数优化方案设计及实施李超;125-127

设备与施工

综采工作面采煤机远程操控技术及试验刘肖东;128-131

输煤廊道巡检机器人自主导航避障技术贾涵;132-134

近水平煤层软岩巷道扩帮与掘进协同施工技术张子龙;135-137+161

露天煤矿采掘桩锚支护技术应用冯向敏;138-140

绿色开采技术在采矿工程中的应用吴鹏;141-143

高地应力深部复合顶板巷道锚网索协同支护体系设计及应用李海涛;144-146

导水性陷落柱探测及防治技术史建伟;147-149

使用与维护

运输机电设备关节轴承自润滑机械结构磨损寿命预测刘建功;150-153

煤矿带式输送机跑偏智能矫正系统设计及应用刘阳浩;154-157

面向能耗优化的煤矿带式输送机智能调速控制策略赵楷;158-161

煤矿带式输送机跑偏防控技术及保障措施李宏腾;162-164

滚筒采煤机大修故障诊断技术与处理策略王宇婷;165-168

露天煤矿机电设备故障诊断方法及维修措施芬湘尧;169-171

煤矿精准定位系统分站安装与维护高远;172-175

资源与环境

复杂地形条件下隧道工程地质勘察难点及对策郭炫;176-178

薄层煤矿开采参数优化与围岩控制策略谭双;179-182

煤矿井下定向钻孔隐蔽致灾因素探查技术及其应用李春光;李艳龙;李浩杰;183-185

绿色矿山背景下露天矿山开采与修复管控措施彭军伟;186-188

煤矿掘进工作面通风系统优化及效果分析侯维;189-192

煤矿突发事故工况下局部通风保障技术优化与效果分析王焕杰;周广星;193-195

煤矿开采瓦斯浓度动态监测与通风系统智能调控马牧原;马鹏;努哈;196-198

综采工作面瓦斯超限通风调控措施及其应用岳继敏;199-201

条带式膏体充填开采工作面通风系统设计与优化杜志龙;202-204

面向井下粉尘治理的煤矿通风方向优化彭帅;任仰志;205-208

复杂水文地质条件下煤矿突水风险识别与防控技术陶鹏;尹文斌;薄涛;杨江锋;高龙;209-212

断层带矿井涌水预判与治理技术张小波;213-215

矿井底板突水机制及监测防控技术王志强;216-219

可持续制造

煤矿采掘作业流程优化及数字化生产管理策略王正权;220-223

煤矿掘进机智能化改造与远程集控系统设计李启东;224-226

煤矿地质测量数据智能化处理方法及其应用张辉;227-230