离散元技术提升螺旋滚筒装煤性能的新方法

本文主要探讨了离散元技术在螺旋滚筒装煤性能研究中的具体应用。针对复杂煤层赋存条件下的螺旋滚筒装煤问题，研究者采用了离散元方法（Discrete Element Method, DEM），这是一种数值模拟技术，用于处理固体物体间的相互作用，尤其适用于解决非连续介质的行为，如破碎材料和颗粒运动。作者首先基于内蒙古鄂尔多斯某矿的煤样性质测试结果，构建了一个详细的耦合模型，该模型涵盖了螺旋滚筒与煤壁之间的交互，以及离散元仿真中的参数选择。 在模型建立过程中，关键问题包括解决滚筒与煤壁的耦合作用，即如何准确模拟滚筒在移动时对煤层的破碎和装载过程。通过追踪和统计装煤过程中颗粒的速度和质量，研究人员能够分析煤流的运动模式以及滚筒包络区域内颗粒速度的分布，这些信息对于评估装煤效率至关重要。他们将不同区域的颗粒质量数据结合起来，从而计算出螺旋滚筒的装煤效率。 在实际应用层面，研究人员对比了采煤机工业性试验中的数据，即一次截割工作面长度的落煤量和刮板输送机的运煤量，发现利用离散元技术模拟得出的螺旋滚筒装煤率与试验数据高度吻合。这一结果表明，离散元技术提供了一种有效且精确的方法来预测和优化螺旋滚筒的装煤性能，对于提升煤炭开采效率具有重要的实践意义。 本文的研究成果不仅有助于改进螺旋滚筒的设计，还能为煤炭行业的工程实践和理论研究提供新的视角和工具，尤其是在处理复杂地质条件下的煤炭开采问题上。关键词如“离散元技术”、“螺旋滚筒”、“煤岩性质测试”和“装煤性能”都突出了文章的核心内容，强调了离散元技术在提升煤矿生产效率方面的潜在价值。这篇论文为提升螺旋滚筒在复杂煤层中的装煤性能提供了创新的技术支持。