煤层抗截强度变化规律与采煤机能耗关系研究
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摘要
对工作面煤体的力学性质进行定量表征，抗截强度是最可靠的综合性指标。煤岩抗截强度测定装置的设计是论文内容之一，本论文主要提出了利用煤层工作面抗截强度的变化规律，解决降低采煤机比能耗的方法。
在采煤工作面，由于煤层顶板压力的作用，使煤层物理机械性质发生变化。文中利用测得的抗截强度变化曲线，考虑到顶板压力对煤壁的破坏作用，确定了既能保证有最小比能耗又能增大工作面产量的采煤机截深；介绍了利用抗截强度变化曲线对采煤机螺旋滚筒进行等强度排列的方法；利用煤层的平均抗截强度进行截齿的受力计算，并利用ANSYS模拟受力变形。
During conduct quantitative express to mechanics nature of work face coal,cutting strength is the most dependable comprehensive norm. The design of device of measuring coal cutting strength is one of dissertation. Making use of span variation law of cutting strength of coal bed working surface cut down consumption of energy of shear.
Owing to the effect of backwall pressure,make coal bed cutting strength occur variation. In this dissertation taking advantage of measuring curve of cutting strength,and considering
destructive action of backwall pressure,determine shear cutting
depth of both the smallest consumption of energy and the biggest working surface productivity. Making use of measuring cutting strength carry out force analysis on picks,and taking advantage of ANSYS make analogy on picks of the shear.
在采煤工作面，由于煤层顶板压力的作用，使煤层物理机械性质发生变化。文中利用测得的抗截强度变化曲线，考虑到顶板压力对煤壁的破坏作用，确定了既能保证有最小比能耗又能增大工作面产量的采煤机截深；介绍了利用抗截强度变化曲线对采煤机螺旋滚筒进行等强度排列的方法；利用煤层的平均抗截强度进行截齿的受力计算，并利用ANSYS模拟受力变形。
During conduct quantitative express to mechanics nature of work face coal,cutting strength is the most dependable comprehensive norm. The design of device of measuring coal cutting strength is one of dissertation. Making use of span variation law of cutting strength of coal bed working surface cut down consumption of energy of shear.
Owing to the effect of backwall pressure,make coal bed cutting strength occur variation. In this dissertation taking advantage of measuring curve of cutting strength,and considering
destructive action of backwall pressure,determine shear cutting
depth of both the smallest consumption of energy and the biggest working surface productivity. Making use of measuring cutting strength carry out force analysis on picks,and taking advantage of ANSYS make analogy on picks of the shear.
引文
[1] [前苏]А·В·多库金等著，瞿培祥等译，《采煤机械参数选择》，煤炭工业出版社，1980
[2] 徐小荷，《岩石破碎学》，煤炭工业出版社，1984
[3] 李跃进，煤电钻改制成煤的抗切削强度测力计，《煤矿机电》，No．4，1985 18～19
[4] 李跃进，采煤机螺旋滚筒负荷的计算机模拟，硕士学位论文，辽宁工程技术大学，1985
[5] [前苏]В·И·索洛德等著，刘福棠等译，《采矿机械和自动化机组》，煤炭工业出版社，1987
[6] 刘学厚等，《行星传动设计》，北京工业学院出版社，1988
[7] [前苏]В·И·索洛德等著，殷永龄等译，《采矿机械与综合机组的设计计算》，煤炭工业出版社，1989
[8] 李昌熙等，《采煤机》，中国矿业大学出版社，1989
[9] 刘晶辉等，《斗轮工作机构模拟测定煤田表层切割阻力》，矿山机械，No．8，1990，15～18
[10] 张时忠，《在截刀作用下岩石破碎机理的实验研究》，岩石力学与工程学报，No．3，1990，202～208
[11] 刘晶辉等，《煤岩切削阻力试验和预测》，No．9，1991，4～8
[12] 李松筠，近十年来滚筒式采煤机的发展和展望，《煤矿机械》，No．5，1991，2～4
[13] [前苏]В·З保晋著，王庆康等译，《采煤机破煤理论》，煤炭工业出版社，1992
[14] 李贵轩，掘进机的动力学参数与煤岩物理机械性质，《煤炭学报》，No．4，1993，71～76
[15] 蒋铮，采煤机太阳轮受力及变形的有限元分析，《煤矿机械》，No．1，1993，1～3
[16] 李贵轩、李晓豁，《采煤机设计》，辽宁大学出版社，1994
[17] 钱彪，关于岩石切削的有限元分析，《矿业科学技术》，No．3，1994，17～20
[18] 陶弛东，《采掘机械》，煤炭工业出版社，1995
[19] [前苏]А·И别隆著，王兴祚译，《煤炭切削原理》，中国工业出版社，1995
[20] 孙恒，《机械原理》，高等教育出版社，1995
[21] 岳欣等，采煤机滚筒优化设计数学模型，《煤矿机电》，No．3，1996，2～4
[22] 张力，不同齿根过渡曲线的齿轮弯曲强度的有限元分析，《矿山机械》，No．6，1997，45～47
[23] 孟士通，如何提高综采工作面顶煤采出率，《煤》，No．2，1998，12～15
[24] 雷玉勇等，煤岩切割刀具几何参数的理论分析，《煤矿机械》，No．6，1999，20～22
[25] 李彬，应用有限元法得出应力分量的后处理分析，《煤矿机械》，No．12，1999，16～17
[26] 李扬，行星齿轮结构计算机模拟技术研究，《矿山机械》，No．3，1999，55～56
[27] 雷玉勇，刀形截齿截割阻力的理论和实验研究，《煤矿机械》，No．10，1999，13～15
[27] 李海越等，煤炭截割主要工作参数对截割阻抗的影响，《煤矿机械》，No．5，2000，12～13
[28] 李国华，用真实煤样进行煤炭截割的实验研究，《煤矿机械》，No．11，2001，20～22
[29] 吴鹏等，一种基于有限元的形变模型算法，《系统仿真学报》，No．5，2001，674～677
[30] 谭建国，《使用ANSYS6.0进行有限元分析》，北京大学出版社，2002。
[31]Th·kramer, Jet-miner surface trials run at Bergbau-Forschung, Germany, 6th International Symposium on Jet Cutting Technology, April, 1982
[32]K·Mocre, Testing and Reliability, The Mining Engineer, Feb., 1983
[33]Goddard, Machine Reliability—The key to success, Colliery Guardian, 1988, Aug
[34]K·Moore and D·Simpson, Chainless Haulage—Ten years, Experience, The Mining Engineer, 1982, June
[35]R G Hurt, Rock-cutting experiment with point attack, Colliery Guardian, may, 1984
[36]I Evans, Basic mechanic ofpoint-attackpick, Colliery Guardian, may, 1984
[37]Lindquist P A, Rock fragmentation by identation and disc cutting,, Doctorial thesis, Univerisity of lulea, Sweden, 1982
[38]Morten Bro-Nielsen, Finite element modeling in surgery simulation, October 28, 1997
[39]A Evans, S Pomeroy, The strength fracture and workability of coal, London Pergarmon Press, 1966
[40]T.D.Bboyce, Loading Efficiency of shear Drum, Colliery Guardian, July, 1978
[41]K.M.Macandrew, B.Sc, Model Studies on the Design and Operation of the Longwall Shear Loader, Jury, 1981
[42]Averill M.Law, Simulation Modeling and Analysis, 1982
[43]Hurt K G, The Design of Advancing Shear Drums, Colliery Guardian, 1988, 12
[44]I Evans, Optimum Line Spacing for cutting picks, Mining Engineer, London, Jan., 1982
[45]Hurt KG,A Laboratory Study of Rock cutting, 21st US symposium on Rock Mechanics, University of Missouri, 1980
[46]Paul A, et al., Qualitative Simulation Modeling and Analysis, Springer-verlag, New York, 1991
[47]K.Pimentel&K,Teixeira, Virtual Reality—Through the New Looking Glass, Second Edition, Intel/Mc Graw-Hill, 1995
[48]Hofer R C, Loper M L., DIS today, Proc.IEEE ,Vol. 83, 1995
[2] 徐小荷，《岩石破碎学》，煤炭工业出版社，1984
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[28] 李国华，用真实煤样进行煤炭截割的实验研究，《煤矿机械》，No．11，2001，20～22
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