极薄煤层采煤机滚筒装煤能力及其评价的数学模型

为了探明极薄煤层采煤机结构布置与其装煤效率之间的关系以及准确评价螺旋滚筒装煤能力,采用变参数的分析方法,分析影响装煤效率的结构布置参数,建立了螺旋滚筒装煤通流体积流量与滚筒参数关联性的评价模型,利用该参数关系和模型计算极薄煤层采煤机相对滚筒装煤无效面积率、叶片作用面积与非作用面积之比、断面利用系数和滚筒装煤能力。结果表明:当摩擦系数越大装煤能力越小,随着摩擦系数增大传统装煤能力计算误差越大;采煤机布置形式限制滚筒装煤能力,对装煤效率有着很大影响。该研究为极薄煤层采煤机提高装煤效率改进参数提供参考。

极薄煤层采煤机滚筒的装煤过程与性能评价

为探明极薄煤层采煤机滚筒工作参数的匹配对装煤效率和装煤能耗的影响,根据滚筒工作参数区间设计均匀实验表,以装煤效率和装煤能耗为评价目标,运用EDEM离散元颗粒仿真软件数值模拟了采煤机采煤过程,利用最小二乘法修正了装煤效率理论公式,分析装煤轴向等效功率、截割功率和装煤能耗。结果表明:滚筒转速85 r/min,牵引速度2 m/min时装煤效率最大为61.6%,装煤能耗为2.90%;截割功率与装煤轴向等效功率受牵引速度影响较大,随牵引速度增大截割功率增加速率大于装煤轴向等效功率,装煤能耗随牵引速度增加而减小。

极薄煤层采煤机装煤效果的数学模型与数值模拟

为评价不同煤层倾斜角下极薄煤层采煤机装煤效果,分析滚筒工作状态下出煤口煤的堆积面积和煤的推挤力,给出不同煤层倾角下的装煤影响系数,建立了装煤效率理论模型。通过设计滚筒工作参数均匀实验表,以装煤效率为目标,利用EDEM软件模拟不同煤层倾角下滚筒装煤过程,获得不同煤层倾角下装煤效率随滚筒转速和牵引速度的变化规律,采用最小二乘法修正不同煤层倾角下的装煤效率模型。结果表明:在工作倾角为15°、走向倾角为0°、滚筒工作参数比值大于25时,其装煤效率非线性度明显增大;在工作倾角为0°,走向倾角为15°工况下,滚筒工作参数比值大于30时,其装煤效率非线性度明显增大,修正后的滚筒装煤效率模型更为符合实际变化规律。该研究为不同工况下装煤效率的研究提供理论方法。