全尺寸单齿煤岩截割试验研究刘洋飞（华阳集团新能股份有限公司一矿，山西阳泉045000）摘要：在采掘机械煤岩截割的大背景下，展开了煤岩截割试验结构的研制及试验研究，基于机械系统、液压系统和测控系统的设计，通过试验装置进行不同截割速度和不同截割深度的截割试验，通过相关参数的变化，分析其对截割三向力、截割碎屑粒度的分布及截割比能耗等因素的影响。关键词：煤岩截割截齿全尺寸单齿中图分类号：TD421.6文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）02-0022-03引言井下采掘机械在完成截割动作时，截割部的截齿是直接接触煤岩的部分，其截割性能的优劣在一定程度上影响着采煤机滚筒以及掘进机截割部等核心部位的功能及使用寿命，此外，还关系到煤炭企业的经济收益[1]。当煤岩的岩性一定时，截齿自身的性能是对截割性能产生影响的最大因素，比如截齿的尺寸、截齿的形状、截齿的运动参数以及截齿的结构参数等，能否找到合适的性能参数将关系到截齿乃至截割部的工作性能。本次试验的主要目的就是寻找单齿截割性能与截齿本身参数之间的具体关系，本文通过改变截割深度与截割速度的大小，来研究其对截割性能的影响。此外，在参数衡量标准层次上，本文具体通过截割三向力、截割碎屑粒度的分布以及截割比能耗等指标来实现。1试验截齿和煤岩试样国内传统的采煤机和掘进机上采用的截齿主要有两种，即镐型与刀型，在破岩机理上，二者的原理近似相同，然而在破岩能力方面，二者则有所差异，其中刀型的能力较弱，镐型的能力较强[2]，所以本文的煤岩截割试验采用的是镐型截齿，具体类型选用U型截齿，镐型截齿的结构如图1所示。换个角度想，作为截齿截割的载体，煤岩的性能参数将直接涉及截齿的受力情况、截割的效率大小、截割比能耗大小或者使用寿命等方面，试验的煤岩试件材料主要是沙子与水泥，配比是1∶2.5，此外还要加入一定的水混合而成，长宽高分别为0.9m、0.6m、0.6m，待固定完成后，方可作为试验试用。通过岩石力学的性能测试仪器对试件进行测试，依照所测得的参数大小，计算得到用于试验的煤岩试件的普氏系数为2.9。2截割速度的影响在本次试验中，控制截割深度、截割角度以及截割间距的大小不变，改变截割速度的大小。通过试验来观察截割速度对截割三向力、截割碎屑粒度分级以及截割比能耗的影响。2.1截割速度对截割三向力的影响图2为截割速度变化时，截割三向力跟随截割速度推进变化的曲线，观察图2可以知道，通过试验煤岩试件，当截割速度变大时...
