【摘要】：目前我國煤炭開采逐漸向深部轉(zhuǎn)移,深部危險煤層無人自動化開采是亟待解決的科學(xué)問題。煤巖可截割性是采煤機自適應(yīng)截割的關(guān)鍵技術(shù)因素,為達(dá)到無人工作面開采需要采煤機實現(xiàn)智能感知截割,煤巖截割比能耗作為采煤機與煤巖相互作用結(jié)果是評價煤巖可截割性的重要指標(biāo)。本文通過單截齒截割實驗探究煤巖可截割性,主要結(jié)論如下:1)對截割實驗過程中截割溫度與截割參數(shù)分析得出以下結(jié)論(1)截割溫度與截割速度關(guān)系:截割溫度與截割速度呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。截割深度與截割溫度的關(guān)系:隨著截割深度增加,截割溫度曲線多數(shù)為“Z型”曲線上升,少數(shù)情況下呈現(xiàn)“下凹型”曲線上升。截割溫度與f值關(guān)系表現(xiàn)為,截齒截割溫度隨煤巖f值降低而降低。(2)通過對各截割參數(shù)進(jìn)行敏感性分析得出各參數(shù)對截割溫度影響敏感度大小表現(xiàn)為截割深度截割速度煤巖性質(zhì)(普氏硬度),因此調(diào)控截割溫度時對于參數(shù)調(diào)節(jié)優(yōu)先級依次為:截割深度、截割速度、煤巖性質(zhì)(普氏硬度)2)對截割實驗過程中截割比能耗進(jìn)行分析得出以下結(jié)論(1)對截割比能耗進(jìn)行了理論分析,從理論上推導(dǎo)了實時截割比能耗的計算方法,并指出了通過現(xiàn)有手段可以進(jìn)行實時截割比能耗測定。(2)煤巖截割比能耗隨截割深度變化主要表現(xiàn)為隨著截割深度增加,平均截割比能耗均呈現(xiàn)“下凹型”曲線下降。H3、H2煤均出現(xiàn)了“臨界截割深度”,即在“臨界截割深度”前隨著截割深度增加截割比能耗下降速率較大,超過“臨界截割深度”之后平均截割比能耗下降速率較小。L1煤在本次實驗中截割比能耗隨截割深度增加均表現(xiàn)出截割比能耗逐漸降低,且比能耗降低幅度不大。截割比能耗隨煤巖普氏硬度變化整體呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。3)通過煤巖截割比能耗與截割參數(shù)敏感性分析以及截割溫度變化率與截割參數(shù)敏感性分析可知把截割過程中溫度變化率作為煤巖可截割性評價是可行的,并且能夠為煤巖可截割性實時評價提供基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD421.6
【圖文】：

煤樣由灰黑至黑色，煤樣內(nèi)原生節(jié)理裂隙發(fā)育。1 煤普氏硬度為 1.5，通過普氏系數(shù)可劃分為軟煤層煤礦煤樣取自該礦井主采煤層 3#煤層，實驗過程中為三分之一焦煤，煤樣原生節(jié)理裂隙較少。根據(jù)地 2.1，通過普氏系數(shù)可將 H2 煤劃分為中等硬度煤層朔州露天礦煤樣取自礦井露天礦二區(qū)，實驗過程中為不粘煤，煤體整體較為致密，期間夾雜黃鐵礦紋路顯示 H3 煤普氏系數(shù)為 3.2，通過普氏系數(shù)劃分為硬驗平臺（Cutting Experiment Platform）采用江蘇省礦山機電裝備高校重點實驗室研制的單方位模擬采煤機、掘進(jìn)機滾筒截齒割煤的特點[39]，試度的縱向升降系統(tǒng)；用來調(diào)整截齒截割兩刀之間距程采用液壓驅(qū)動系統(tǒng)帶動煤樣運動的方式實現(xiàn)；實驗控系統(tǒng)實現(xiàn)[67]，整體試驗機如下圖 2-1 所示。

圖 2-2 測溫截齒原理圖Figure 2-2 Principle diagram of temperature measurement pia）測溫截齒 （b）PT100 鎧裝圖 2-3 測溫截齒實物圖Figure 2-3 Practicality picture of temperature measurement pi

（a）測溫截齒 （b）PT100 鎧裝熱電偶圖 2-3 測溫截齒實物圖Figure 2-3 Practicality picture of temperature measurement pick（a）YG-1502DD 型恒壓電源 （b）8 路 PT100 熱電阻溫度采集模塊圖 2-4 8 路 PT100 熱電阻溫度采集系統(tǒng)Figure 2-4 Thermal resistance temperature acquisition system of PT100表 2-2 PT100 鎧裝熱電偶Table 2-2 PT100Armored thermocouple項目 參數(shù)溫度系數(shù) TCR=3850ppm/k

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2745307