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工作面支护与液压支架技术理论体系 被引量：167
1
作者 王国法 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1593-1601,共9页
工作面支护是安全高效综采的首要条件,液压支架是综采系统的核心。笔者和其合作团队持续30多年致力于综采工作面支护与液压支架技术理论的研究和实践,建立了综采工作面支护与液压支架技术理论体系框架,提出了液压支架与围岩耦合原理,建... 工作面支护是安全高效综采的首要条件,液压支架是综采系统的核心。笔者和其合作团队持续30多年致力于综采工作面支护与液压支架技术理论的研究和实践,建立了综采工作面支护与液压支架技术理论体系框架,提出了液压支架与围岩耦合原理,建立液压支架与围岩耦合模型,分析了液压支架与围岩的强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合规律,阐述了液压支架合理工作阻力、临界护帮力和支护系统稳定性控制策略,提出液压支架三维动态优化设计理论和方法,将围岩下沉、断裂等力、力矩以及边界条件的变化通过液压支架骨架模型传递和分解到具体的液压支架结构上,借助三维设计平台动态模拟仿真液压支架与围岩耦合作用的力学特征,优化得出对围岩最优支护效果的液压支架结构参数。提出液压支架系列型谱和工作面支护系统液压支架群组的自组织协同控制方法,将支护系统群组自组织协同控制分解为围岩自适应控制和队列保持推进控制两个控制线程,同步实现群体系统协调控制。建立了工作面支护设备技术标准体系。 展开更多
关键词 工作面支护 液压支架 系列型谱 理论体系
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液压支架技术体系研究与实践 被引量：95
2
作者 王国法 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1903-1908,共6页
在介绍我国液压支架技术体系建立历程的基础上,从液压支架架型的开发研制、液压支架设计理论和标准体系、液压支架关键材料和控制系统技术、液压支架先进制造技术开发等4个方面,介绍了国内外液压支架技术的发展现状和国内薄煤层、中厚... 在介绍我国液压支架技术体系建立历程的基础上,从液压支架架型的开发研制、液压支架设计理论和标准体系、液压支架关键材料和控制系统技术、液压支架先进制造技术开发等4个方面,介绍了国内外液压支架技术的发展现状和国内薄煤层、中厚煤层、大采高、放顶煤、大倾角和特殊液压支架新架型及最新研究成果,分析了国内外液压支架技术发展的趋势和方向,即继续完善液压支架技术体系,开发高端材料和关键元部件,创新开发适应各种煤层条件和新采煤方法的液压支架新架型和工况自动耦合型液压支架。 展开更多
关键词 液压支架 技术体系 设计理论 标准体系 制造技术
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交通/水工隧道中基于预应力锚固系统的及时主动支护理念及其技术实现 被引量：28
3
作者 汪波 喻炜 +3 位作者 刘锦超 王振宇 徐建强 吴德兴 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期118-129,共12页
为实现新奥法充分调动围岩承载能力这一核心理念,能够实现及时主动支护的锚固体系是关键。基于此,从及时主动支护技术的内涵及作用机理分析入手,对预应力构件及早施加主动支护阻力,以增强岩体自承载能力,从而实现变形控制的作用机理进... 为实现新奥法充分调动围岩承载能力这一核心理念,能够实现及时主动支护的锚固体系是关键。基于此,从及时主动支护技术的内涵及作用机理分析入手,对预应力构件及早施加主动支护阻力,以增强岩体自承载能力,从而实现变形控制的作用机理进行了阐述;以滇中引水工程楚雄段柳家村隧洞为依托,对比分析了主、被动支护作用效应,验证了主动支护对于围岩位移及塑性区发展的有效控制;针对具有长期服役要求的交通/水工隧道,结合不同岩体状况,提出为实现及时主动支护,在一般岩体中建议采用端头机械锚固+自由段水泥砂浆锚固的锚固形式,在软弱破碎岩体中则建议采用端头树脂锚固+自由段水泥砂浆锚固的锚固形式。上述2种锚固形式一方面通过临时性端锚及早施加预应力以实现及时主动支护,另一方面在洞室变形基本稳定后进行后期注浆,在有效防止预应力损失的同时,使得锚固体系具有良好的耐久性,为基于预应力锚固体系的及时主动支护理念在交通/水工隧道工程中的成功应用奠定了坚实的基础。 展开更多
关键词 隧道工程 交通/水工隧道 及时主动支护 预应力锚固体系 锚固形式
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基于RS485总线和实时数据库的液压支架远程控制系统通信设计 被引量：21
4
作者 林福严 韦成龙 +2 位作者 陶显 程显明 张彦超 《煤炭工程》 北大核心 2015年第1期25-27,30,共4页
针对现有液压支架电液控制系统控制距离短、通信实时性差、协议不公开等问题,结合煤矿开采环境以及无人化开采的需要,提出了一种基于RS485总线和实时数据库的液压支架远程控制系统,介绍了系统的结构组成,设计了井下远程控制通信系统以... 针对现有液压支架电液控制系统控制距离短、通信实时性差、协议不公开等问题,结合煤矿开采环境以及无人化开采的需要,提出了一种基于RS485总线和实时数据库的液压支架远程控制系统,介绍了系统的结构组成,设计了井下远程控制通信系统以及地面网络化控制通信系统,给出了通信方案、通信原理以及通信协议,并且通过模拟实验和分析,实现了液压支架的本地控制、远程控制以及井上主机的网络化控制。 展开更多
关键词 RS485总线 实时数据库 液压支架 远程控制系统 通信
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综采工作面“三机”设备位姿测量技术研究现状与展望 被引量：20
5
作者 李帅帅 任怀伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期218-226,共9页
为实现综采工作面设备运行姿态的自主监测和协同控制,以满足煤炭智能化开采需求,针对工作面"三机"设备现有惯性测量、传感器测量和视觉测量等位姿测量技术的研究现状,分析已有测量技术在井下工作面实际应用中存在的问题,提出... 为实现综采工作面设备运行姿态的自主监测和协同控制,以满足煤炭智能化开采需求,针对工作面"三机"设备现有惯性测量、传感器测量和视觉测量等位姿测量技术的研究现状,分析已有测量技术在井下工作面实际应用中存在的问题,提出了当前煤矿井下"三机"设备位姿测量技术所面临的难题及相应解决对策,对今后综采工作面设备位姿参数的全面精确获取,设备位姿状态的实时远程监测及设备位姿信息的有效关联和姿态优化等技术进行了展望。分析表明:现有测量技术虽能基本上实现"三机"位姿状态信息的获取,但测量效果受工作面地质条件影响较大,且在测量精度、测量参数的全面性和自动化测量程度等方面有待进一步提高;多数矿井仍需采用传统测量方式,人工劳力未能得到完全解放;其他领域先进位姿测量技术在综采工作面的应用已见成效,但因井下特殊开采环境产生的系列技术难题仍待进一步突破。通过深入研究,促进多种测量技术相互融合,实现"三机"设备位姿信息间的互补与校正,突破现有测量技术瓶颈,解决先进测量技术跨领域应用的适应性难题,同时自主研发精度高、稳定性强的工作面设备位姿测量系统,提高工作面设备位姿智能化监测水平,是保证煤炭安全高效生产,实现智能化、无人化开采的重要途径。 展开更多
关键词 “三机”设备 位姿测量 惯导系统 视觉测量 智能化开采
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基于AMESim液压支架液压系统泄漏故障仿真研究 被引量：19
6
作者 王如 徐荣鑫 李楚 《液压与气动》 北大核心 2016年第3期72-75,共4页
针对当前无法快速、准确的诊断液压支架中液压系统泄漏故障的问题,以ZY3200/13/32型液压支架为例,对其液压系统进行建模,建立了主要液压回路的状态方程,利用AMESim软件对主要液压回路不同工况下的泄漏故障进行仿真研究,得到不同故障影... 针对当前无法快速、准确的诊断液压支架中液压系统泄漏故障的问题,以ZY3200/13/32型液压支架为例,对其液压系统进行建模,建立了主要液压回路的状态方程,利用AMESim软件对主要液压回路不同工况下的泄漏故障进行仿真研究,得到不同故障影响下的位移曲线。为液压系统的优化设计和故障诊断提供依据。 展开更多
关键词 液压支架 液压系统仿真 故障诊断 AMESIM仿真
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基于双CAN总线的液压支架控制系统的设计 被引量：16
7
作者 刘国平 邱吉元 李建武 《工矿自动化》 2009年第6期65-68,共4页
针对矿井综采工作面环境恶劣及液压支架节点数量较多的问题,文章提出了一种基于双CAN总线的液压支架控制系统的设计方案,分析了系统工作环境,给出了系统结构,详细介绍了控制器节点的硬件及软件设计,并阐述了双CAN总线通信的实现。该系... 针对矿井综采工作面环境恶劣及液压支架节点数量较多的问题,文章提出了一种基于双CAN总线的液压支架控制系统的设计方案,分析了系统工作环境,给出了系统结构,详细介绍了控制器节点的硬件及软件设计,并阐述了双CAN总线通信的实现。该系统根据系统的工作要求将总线上的数据分为邻架操作和支架状态2种数据,并且分2个不同的通道传递数据,在总线出现故障时实现通道的自动切换功能。实际应用表明,在总线和所有节点工作正常的情况下,该系统的实时性比采用单个CAN总线有较大提高;在1条总线中断的情况下,基于单CAN总线的通信系统将瘫痪,而基于双CAN总线的通信系统仍可正常工作,且实时性能与基于单CAN总线的通信系统相比没有下降。该方案为双CAN总线的应用和提高液压支架控制系统通信网络的性能提供了一个新的设计思想。 展开更多
关键词 矿井 液压支架 控制系统 通信 双CAN总线
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液压支架群组跟机推进行为的智能决策模型 被引量：16
8
作者 付翔 王然风 赵阳升 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2065-2077,共13页
智能决策模型支持的液压支架自组织协同控制是智能开采的关键技术之一,支架群组跟机行为的全局最优规划是智能决策模型的核心原理。提出了液压支架跟机行为的动作类型排序和动作速度调控的双层规划原理,以支架适应采煤机速度、液压系统... 智能决策模型支持的液压支架自组织协同控制是智能开采的关键技术之一,支架群组跟机行为的全局最优规划是智能决策模型的核心原理。提出了液压支架跟机行为的动作类型排序和动作速度调控的双层规划原理,以支架适应采煤机速度、液压系统压力稳定为多目标导控,设计了支架群组跟机推进行为智能决策模型,实现供液动力与支架动作协同全局最优控制序的动态决策。基于液压支架多类型单自由度的运动空间特性,根据时间世界模型的时间元关系约束定理,提出了液压支架群组跟机动作时序规划方法,设计了满足跟机工艺和空间约束的支架动作动态排序模型,以改进支架不同类型动作发生顺序和相互之间的时间逻辑。基于支架动作的稳压供液原理,构建了供液流量与支架组合动作执行时间的数学映射模型,构建了支架动作时压力状态模糊辨识模型,实现支架组合动作速度和压力稳定性的预测评价。通过示例的仿真和试验验证了决策模型的正确性和可行性,并得出结论,智能决策模型可根据采煤机速度自动生成支架与供液协同控制策略,提高了支架群组跟机适应能力,并一定程度地稳定了液压系统压力过程状态。研究形成的自适应采煤机速度支架群组跟机推进行为智能决策机制与框架,为实现支架自组织协同控制技术提供关键的决策支持。 展开更多
关键词 液压支架 供液系统 稳压供液 智能决策 最优规划
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液压支架电液控制器设计与实现 被引量：13
9
作者 李蒙 魏巍 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第4期110-113,共4页
针对液压支架电液控制系统核心部件电液控制器主要依赖进口,制约了我国煤矿综采技术快速发展的现状,设计了以ATmega128为核心处理器的液压支架电液控制器,硬件平台基于模块化架构的设计理念,软件系统采用分层设计思路。通过试验验证该... 针对液压支架电液控制系统核心部件电液控制器主要依赖进口,制约了我国煤矿综采技术快速发展的现状,设计了以ATmega128为核心处理器的液压支架电液控制器,硬件平台基于模块化架构的设计理念,软件系统采用分层设计思路。通过试验验证该液压支架控制系统基本功能与性能可以满足综采工作面的生产需要,为我国煤矿生产企业核心部件国产化提供研究基础和参考。 展开更多
关键词 液压支架 电液控制器 控制系统 综采工作面
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煤矿支护设备技术标准体系与试验装置研究 被引量：12
10
作者 王国法 傅京昱 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第1期87-91,共5页
介绍了我国煤矿支护设备、围岩控制技术发展与标准化的相互促进过程及煤矿支护设备与围岩控制技术标准化体系框架和标准制修订工作;论述了液压支架技术和标准的发展,分析了液压支架通用技术条件以及立柱、千斤顶技术标准;最后对重型液... 介绍了我国煤矿支护设备、围岩控制技术发展与标准化的相互促进过程及煤矿支护设备与围岩控制技术标准化体系框架和标准制修订工作;论述了液压支架技术和标准的发展,分析了液压支架通用技术条件以及立柱、千斤顶技术标准;最后对重型液压支架试验台、立柱和千斤顶试验台和大流量安全阀模拟试验系统研制概况进行了说明。 展开更多
关键词 支护设备 岩层控制 液压支架 标准体系 试验装置
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基于MATLABGUI煤矿液压支架故障诊断专家系统设计 被引量：12
11
作者 胡特特 刘银 +2 位作者 田胜利 段宏宇 李才运 《煤矿机械》 2015年第12期285-287,共3页
针对液压系统故障难以发现的问题,将故障树与专家系统有效地融合,设计了专家系统知识库;使用MATLAB软件的图形用户界面(GUI),开发了一套煤矿液压支架故障诊断系统,通过界面把知识库的数据导入该系统,实现故障诊断。该系统操作方便,可视... 针对液压系统故障难以发现的问题,将故障树与专家系统有效地融合,设计了专家系统知识库;使用MATLAB软件的图形用户界面(GUI),开发了一套煤矿液压支架故障诊断系统,通过界面把知识库的数据导入该系统,实现故障诊断。该系统操作方便,可视化界面友好,为煤矿液压支架故障诊断与维修提供帮助。 展开更多
关键词 MATLAB 液压支架 专家系统 故障树分析法 故障诊断
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薄煤层液压支架液压系统研究与应用 被引量：11
12
作者 桑冲峰 张景奎 孙红发 《煤矿机械》 北大核心 2014年第10期50-51,共2页
介绍了薄煤层液压支架液压系统设计原则和主要影响因素,以薄煤层液压支架为例,详细说明了薄煤层液压支架液压系统布置方式,取得了良好的效果,该布置方式对薄煤层液压支架液压系统布置有很强的借鉴意义。
关键词 薄煤层 液压支架 液压系统 设计原则
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基于多传感器的液压支架直线度测量方法研究 被引量：11
13
作者 张树楠 曹现刚 +2 位作者 崔亚仲 罗璇 张国祯 《煤矿机械》 北大核心 2020年第4期56-59,共4页
针对目前液压支架直线度测量方法存在测量数据不够完整、误差大、易受粉尘影响等问题,提出了一种多传感器组合的液压支架直线度测量方法。该测量方法主要通过在液压支架底板固定位置布置2个行程位移传感器与三轴倾角传感器组合测量得出... 针对目前液压支架直线度测量方法存在测量数据不够完整、误差大、易受粉尘影响等问题,提出了一种多传感器组合的液压支架直线度测量方法。该测量方法主要通过在液压支架底板固定位置布置2个行程位移传感器与三轴倾角传感器组合测量得出相邻支架间的位置关系,并通过基于D-H坐标系的液压支架直线度推导模型,求解得液压支架群的直线度。实验结果表明,对于长达150 m的工作面,此方法的偏航角度累积误差小于5°,直线度测量累积误差小于85 mm,可以满足液压支架直线度的测量需求,可为液压支架调直控制提供精确的数据支持。 展开更多
关键词 液压支架群 直线度测量 相对位置关系 坐标系转换
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液压支架过滤系统堵塞原因分析及解决方法 被引量：11
14
作者 白飞飞 《煤矿机械》 北大核心 2020年第8期165-167,共3页
针对液压支架过滤系统堵塞故障,选取了使用不同水源的3个矿井为典型案例。结合各矿工况条件,分析了配液水总硬度和阴离子含量变化、水中菌落总数的变化、现场配液浓度的变化与液压支架过滤系统堵塞的关系。通过对3个矿过滤器杂质的元素... 针对液压支架过滤系统堵塞故障,选取了使用不同水源的3个矿井为典型案例。结合各矿工况条件,分析了配液水总硬度和阴离子含量变化、水中菌落总数的变化、现场配液浓度的变化与液压支架过滤系统堵塞的关系。通过对3个矿过滤器杂质的元素分析,验证了产品与矿区水质匹配、水中菌落总数和配液浓度监测的重要性。从现场突发问题处理、产品配方设计、产品使用管理和监测等角度,提出了相关解决方法。 展开更多
关键词 液压支架 过滤系统 堵塞 原因分析 解决方法
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基于嵌入式系统及现场总线的液压支架压力监测平台设计 被引量：11
15
作者 初琦 丁铖 李伟 《煤炭工程》 北大核心 2017年第4期13-15,19,共4页
针对现有液压支架工作压力数据采集工作量大、实时性差及监测仪器结构复杂等问题,设计了一套基于嵌入式系统及CAN现场总线的支架压力监测平台。该平台以STM32F107VCT6微处理器为硬件核心,以μC/OS-II为嵌入式操作系统,通过CAN总线模块... 针对现有液压支架工作压力数据采集工作量大、实时性差及监测仪器结构复杂等问题,设计了一套基于嵌入式系统及CAN现场总线的支架压力监测平台。该平台以STM32F107VCT6微处理器为硬件核心,以μC/OS-II为嵌入式操作系统,通过CAN总线模块和以太网模块,可实时高速地接收工作面液压支架的压力数据并传输至地面监测中心,具有精度高、结构紧凑、成本低等优点。实验调试结果表明,压力监测平台达到设计要求,现场应用可行性强。 展开更多
关键词 液压支架 压力监测平台 嵌入式系统 CAN总线
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基于AMESim的液压支架移架性能仿真分析 被引量：10
16
作者 高宇龙 姚丽英 张占东 《煤矿机械》 北大核心 2020年第2期197-199,共3页
液压支架是综采工作面三机配套设备之一,液压系统的性能指标在液压支架工作中发挥着重要作用。对ZF6000/20/40D型液压支架工作原理进行了介绍,利用AMESim16.0软件搭建了该液压支架及液压系统的仿真模型,并对该液压支架的升柱、降柱做了... 液压支架是综采工作面三机配套设备之一,液压系统的性能指标在液压支架工作中发挥着重要作用。对ZF6000/20/40D型液压支架工作原理进行了介绍,利用AMESim16.0软件搭建了该液压支架及液压系统的仿真模型,并对该液压支架的升柱、降柱做了仿真分析。仿真结果表明,在一定范围内,随着液压泵流量的增大,液压支架的升柱时间减少,降柱时间基本不受影响;随着主回液管路直径的增大,液压支架的降柱时间减少,升柱时间基本不受影响。可为液压系统的参数优化设计奠定一定的基础。 展开更多
关键词 液压支架 液压系统 AMESIM 仿真
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矿用液压支架控制系统的研究及其实践应用 被引量：10
17
作者 田彦恒 《机械研究与应用》 2021年第2期159-161,共3页
控制系统是实现液压支架功能提升运行效率的关键。以ZTZ/20000/27.5/42型液压支架为基础,对该型号液压支架的整体情况进行了简要概述。基于ZigBee无线通信技术和CAN总线技术对液压支架控制系统整体方案进行了设计,系统可以实现就地控制... 控制系统是实现液压支架功能提升运行效率的关键。以ZTZ/20000/27.5/42型液压支架为基础,对该型号液压支架的整体情况进行了简要概述。基于ZigBee无线通信技术和CAN总线技术对液压支架控制系统整体方案进行了设计,系统可以实现就地控制、远程控制、自动控制等多种功能。对控制系统进行测试并应用,达到了预期效果,提升了设备的运行效率,显著提升了煤矿企业的自动化水平。 展开更多
关键词 液压支架 控制系统 ZigBee无线通信 CAN总线
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基于模糊自适应PID控制在液压支架监控中的应用 被引量：10
18
作者 史文萍 《煤矿机械》 北大核心 2011年第1期196-198,共3页
针对顶板来压的复杂性,探讨了基于模糊自适应PID控制在液压支架监控中的应用。系统根据安装的压力、下缩量、倾角等传感器获得的参数,通过数据滤波处理后,调用模糊自适应PID控制子程序,实现对液压支架工况的预测、预警、预案,为液压支... 针对顶板来压的复杂性,探讨了基于模糊自适应PID控制在液压支架监控中的应用。系统根据安装的压力、下缩量、倾角等传感器获得的参数,通过数据滤波处理后,调用模糊自适应PID控制子程序,实现对液压支架工况的预测、预警、预案,为液压支架监控的实际应用提供参考。 展开更多
关键词 液压支架 监控系统 模糊自适应 PLC
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液压支架可靠性分析 被引量：8
19
作者 苏林军 任中全 《煤矿机械》 北大核心 2004年第9期48-50,共3页
介绍综采液压支架系统的组成 ,通过分析支架系统各单元间的功能关系 ,绘制出支架系统可靠性功能逻辑图 ,并对其作出简化 ,进而对支架系统的可靠性进行预测 ,得出了支架系统可靠度的计算公式 。
关键词 液压支架 系统 可靠性 分析
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矿用液压支架支护质量综合监测保障系统设计与实现 被引量：10
20
作者 侯刚 《煤矿开采》 北大核心 2016年第5期24-28,共5页
为了及时全面地掌握和了解工作面液压支架支护质量,采用了矿用液压支架支护质量综合监测保障系统,通过液压支架姿态无线微功耗自供电实时监测、液压支架受力状态无线微功耗自供电实时监测、液压支架支护质量实时监测与预警、液压支架支... 为了及时全面地掌握和了解工作面液压支架支护质量,采用了矿用液压支架支护质量综合监测保障系统,通过液压支架姿态无线微功耗自供电实时监测、液压支架受力状态无线微功耗自供电实时监测、液压支架支护质量实时监测与预警、液压支架支护质量综合保障信息四部分实现了对液压支架姿态、初撑力、循环末阻力、周期来压、支护质量、保障信息等方面内容的显示、不合理使用和隐患预警。结果表明通过该系统实现了对矿用液压支架支护质量全面、综合性地监测和保障,保证了综采工作面液压支架安全、高效、长寿命地使用。 展开更多
关键词 液压支架 支护质量 综合 监测 保障系统
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