镐型截齿峰值截割力计算：Evans模型的新应用

"基于Evans截割模型的镐型截齿峰值截割力的计算" 本文主要探讨了镐型截齿在平面截割过程中峰值截割力的计算方法，该方法基于Evans的截割模型。Evans的截割模型是研究岩石切割力学的重要理论框架，它考虑了岩石在切割过程中的变形和破坏特性。在此基础上，作者通过分析镐型截齿在截割时，由于岩石的夹持效应导致的接触应力分布变化，推导出一个新的峰值截割力计算公式。 新公式不仅考虑了传统因素，如截齿的半锥角θ、煤岩的抗拉强度σt以及截齿与岩石之间的摩擦系数f，还引入了煤岩的脆性指数m。脆性指数m是对岩石在剪切作用下易碎程度的量化指标，它的引入使得计算结果更能反映实际工况，提高了预测的准确性。通过对比实验数据，新公式得出的峰值截割力与试验结果更加接近。 此外，文章还讨论了截割边界条件对峰值截割力的影响。截割边界条件可以用截深h与加载位置与相邻自由边界垂直距离s的比值smin/h来表示。研究表明，smin/h的最小值受截齿半锥角θ影响较小，而主要取决于煤岩的脆性指数m。当m的值在5到15之间时，smin/h的范围通常在2到3之间，这与已有的试验数据相吻合。 这些研究成果为理解镐型截齿在实际采矿条件下的工作性能提供了理论支持，对于优化开采工艺、减少能耗和提高设备寿命具有重要意义。同时，新公式和结论也为未来更复杂的截割力计算提供了基础，能够涵盖更多的参数，以适应不同地质条件下的截割作业需求。 关键词: Evans截割模型；镐型截齿；峰值截割力；截割边界条件；脆性指数 中图分类号: TD421 文献标志码:A 文章编号:0253－9993(2016)09－2367－06 收稿日期:2016－03－02 修回日期:未给出 这篇研究论文详细阐述了镐型截齿在煤矿开采中峰值截割力的计算方法，结合Evans模型，引入新的计算公式和边界条件，旨在提升预测精度，为实际操作提供科学依据。对于煤炭行业的工程技术人员和研究人员来说，这些成果有助于优化开采设计，提高开采效率，并减少因不准确的截割力估算可能导致的设备损坏和安全事故。