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矿山工程技术与装备科研团队
一、团队简介

矿山工程技术与装备科研团队组建于2020年,现有骨干成员6人,其中,教授2人,副教授2人,有硕士研究生15名。本团队依托河南省煤矿机械装备工程技术研究中心等科研平台,主要致力于矿用开采装备及智能化技术、高压射流技术及装备、散料筛分输运技术及装备等方面研究。本团队已主持承担国家自然科学基金2项、省部级重大项目12项、大型企业委托项目20余项;发表学术论文60余篇,被SCI/EI收录30余篇;授权发明专利30多项;获省部级科技奖励2项。研究成果主要应用煤炭行业、金属矿山、非金属矿山、固废行业等高新技术领域。

团队负责人:刘伟,教授级高级工程师,硕士生导师,主要从事煤矿机械、矿山机械、智能装备等方面的研发及技术服务工作。

团队顾问:陈东海,教授。主要从事煤矿机械、矿山机械及金属材料工艺等方面的研究工作。

联系方式13703910124(刘伟);15139101046(范俊锴);Email:liuwei@hpu.edu.cn;junkaifan@hpu.edu.cn

二、主要研究方向

█ 智能化煤炭开采技术及装备

█ 高压射流煤岩截割钻进工艺及装备

█ 潮湿细粒物料振动输送及精细筛分技术及装备

█ 煤矸石资源化制浆井下充填技术及成套装备

█ 特种矿山装备创新设计及智能化技术

三、代表性科研项目

█ 国家自然科学基金项目:宏微观视域下钢内白点愈合工艺及机理研究

█ 国家自然科学基金项目:潮湿细粒煤炭大挠度弹性变振幅等厚筛分机理研究

█ 河南省重点科技攻关项目:深部矿井采煤工作面液压支架立柱应力腐蚀机理及防护工艺研究

█ 河南省重点科技攻关项目:基于非线性动力学的振动弛张筛关键技术研究

█ 河南省重点科技攻关项目:采煤机智能化截割系统精准开采煤层动态感知关键技术研究

█ 河南省重点科技攻关项目:高压水射流辅助盾构高效切削刀盘设计研究

█ 中国博士后面上资助项目:冲击磨损条件下镐型截齿截割特性研究

█ 大型企业委托项目:活化振动给煤系统机理分析与优化设计

█ 大型企业委托项目:饱和蒸汽输送管道流场快速仿真软件开发

█ 大型企业委托项目:提升机制动系统在线监测技术研究及应用

█ 大型企业委托项目:煤矿井下中央泵房自动化控制系统

█ 大型企业委托项目:煤矿空压机房自动化控制系统

█ 大型企业委托项目:矿井新型安全门的研制

█ 大型企业委托项目:固定式矿车自动化生产线的研制究

█ 大型企业委托项目:整体铸造式刮板输送机结构设计与优化

四、代表性成果

科技奖励

█ 河南省科技进步二等奖:三软煤层钻掘机高压磨料射流切缝钻进一体化防突技术研究与应用,2013年

█ 中国专利奖优秀奖:一种建筑垃圾的小型模块化处理系统,2020年

█ 中国煤炭工业协会科技进步三等奖:综采液压支架成套维修设备研制与应用,2018年

█ 中国煤炭工业协会科技进步三等奖:豫西北矿区综放采场沿空留巷关键技术及装备,2017年

█ 河南省教育厅一等奖:复杂岩层系列液压锚杆钻机研制及应用,2016年

论文论著

█ 基于剪切弹簧非线性模型的振动弛张筛动力学分析[J].煤炭学报,2019,44(10): 3241-3249.

█ 基于FEM-DEM弛张筛面和料群耦合系统动态特性研究[J].煤炭学报, 2022, 48(S1):381-391.

█ Simulation of cluster particles motion on the double vibrating flip-flow screen surface based on FEM and DEM coupling[J]. Powder Technology, 2023, 421: 118422.

█ Study of double-deck vibrating flip-flow screen based on dynamic stiffness characteristics of shear springs[J]. Minerals, 2021, 11: 928.

█ Fluid-solid coupling field analysis of centrifugal fan based on nonlinear dynamics[J]. Symmetry, 2020, 12: 1644.

五、社会服务与成果应用

█ 在高压磨料射流技术方面,根据煤矿特殊的地质条件,提出了三软煤层钻掘机高压磨料射流切缝钻进一体化防突技术及方法,并在国内相关煤矿得到了成功的应用,相关研究成果获得河南省科技进步二等奖。

█ 研制开发了矿车智能化生产线,攻克了矿车车厢一体化成形、智能寻位钻孔和焊接等一系列关键技术,开发了矿车生产线专用车箱成型机、车架专用四轴自动钻床、生产线专用焊接变位机等关键设备,相关成果在国内某知名矿业集团已得到成功应用,年新增效益达1080万元。

█ 提出了多种多质体振动理论模型和弛张筛离散元仿真方法,根据不同的应用场景,开发设计了多类型的矿山散料振动筛分设备,相关成果在国内多个大型选矿企业得到了成功的应用。