刨煤机刨削特性研究：煤岩破碎与截割力分析

"刨刀刨削煤岩特性数值模拟研究" 本文是关于薄煤层刨煤机刨削煤岩特性的数值模拟研究，旨在深入理解煤岩破碎过程和其力学特性。作者采用有限元数值仿真分析方法，对煤岩切割过程中的显式动力特性进行了深入探讨。研究的核心在于构建一个基于Drucker-Prager准则的煤岩本构模型，该模型是通过煤岩三向应力测试试验得出的。 实验设计中，研究者将煤岩刨削深度、刨削速度和刨刀前角作为主要影响因素进行单因素仿真分析。通过这一系列试验，他们能够观察到煤岩破碎形态的变化以及与之相关的刨刀煤岩截割力。研究发现，煤屑的大小与刨削深度直接相关，随着深度增加，煤屑块度也会增大。另一方面，尽管刨削速度的增加对煤屑块度的影响不显著，但在α=30°的刨刀角度下，截割剥离的煤屑块度相对较大。 此外，研究还揭示了刨刀负载与截割过程之间的关系。当截割深度增加时，刨刀所承受的负载也随之增大。同时，随着转速和截割深度的增加，尤其是前角为30°的刨刀，其负载呈现出线性上升的趋势。这些发现对于优化刨煤机的工作参数，提高工作效率和降低设备损耗具有重要意义。 关键词：刨削煤岩；刨煤机；破碎形态；截割力 本文的研究成果不仅丰富了薄煤层开采领域的理论知识，也为实际工程应用提供了科学依据，有助于改进刨煤机的设计和操作策略，提升煤炭开采的安全性和经济性。通过对煤岩破碎特性的深入理解和模拟，可以更精确地预测和控制开采过程中的动态行为，减少不必要的设备磨损和能源消耗，进一步推动煤炭工业的科技进步。