基于煤巖特性的鎬型截齒破煤過程研究.pdf

1、擴大開采范圍，加大對難開采煤層的開采量是提高我國煤炭資源回采率，促進煤炭行業(yè)由數(shù)量速度粗放型向質(zhì)量效益集約型轉(zhuǎn)變重要方式。本文在分析薄、極薄煤層，含包裹體煤層，小斷層煤層等難開采煤層力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，采用ANSYS/LS-DYNA動態(tài)仿真模擬的方法，分別研究了截割刀具——鎬型截齒截割含不同特性的難開采煤巖時截割力的波動情況。具體完成以下研究內(nèi)容：
　?。?）分析含層理、裂隙、包裹體、小斷層和頂?shù)装宓忍匦悦簬r的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)，確定了

2、可以準(zhǔn)確反映煤巖和包裹體、小斷層、頂?shù)装宓忍匦缘牟牧夏Ｐ?；并對滾筒采煤機開采煤巖過程進行分析簡化，為建立鎬型截齒破煤三維模型奠定基礎(chǔ)。
　　（2）基于分形理論，分析煤巖中裂隙的長度與條數(shù)的函數(shù)關(guān)系，研究層理與裂隙在煤巖中分布的特點上，建立了含有層理和裂隙的煤巖三維模型，模擬了鎬型截齒截割含層理和裂隙煤巖的過程，結(jié)果表明：層理和裂隙可以減小煤巖整體的強度，有利于鎬型截齒破煤，且層理和裂隙的分布對鎬型截齒破煤也有一定的影響。
　

3、?。?）在對煤巖中包裹體分布特征分析的基礎(chǔ)上，采用均勻分布描述包裹體在煤巖切面的長、寬和橫縱坐標(biāo)，依據(jù)包裹體的數(shù)值模擬參數(shù)，建立了含有包裹體的煤巖三維模型，模擬了鎬型截齒截割含包裹體煤巖的過程，結(jié)果表明：包裹體的大小和在煤巖中的位置是影響鎬型截齒破煤的主要因素。
　?。?）基于煤巖中小斷層的存在方式和破煤過程中鎬型截齒截割到煤巖頂板和底板的方式，分別建立力了含有小斷層和頂?shù)装宓拿簬r三維模型，應(yīng)用動態(tài)仿真軟件分別模擬了鎬型截齒截割含