采煤機參數(shù)對工作面噪聲和溫升影響的分析

中文摘要論文圍繞采煤機參數(shù)對工作面環(huán)境的影響展開了分析與研究。通過必要的假設(shè)與簡化,建立了采煤機參數(shù)與工作面噪聲和溫升之間關(guān)系的數(shù)學模型,編制了相應(yīng)的計算機模擬程序,利用所建模型進行了模擬研究。運用大型數(shù)值分析軟件MATLAB.綜合現(xiàn)有采煤機參數(shù)與工作面噪聲和溫升關(guān)系的數(shù)據(jù)，繪制了采煤機參數(shù)對工作面影響的實測圖。模擬曲線和實測結(jié)果表明，其變化趨勢基本一致,從而驗證了本文所建采煤機參數(shù)對工作而噪聲和溫升數(shù)學模型和模擬程序的正確性e在此基礎(chǔ)上,論文系統(tǒng)、深入地分析了采煤機的參數(shù)對工作面噪聲和溫升的影響,該項研究對于采煤機工作性能的評價、新型、環(huán)保型采煤機的設(shè)計,以及采煤工作面環(huán)境的進ー步改善等方面做了一次有益的嘗試,所得結(jié)論有一定的理論意義和實際意義。關(guān)鍵詞z采煤機工作面環(huán)境溫升噪聲數(shù)學模型模擬研究本論文內(nèi)容選自s遼寧省教育廳重大基礎(chǔ)研究項目(本論文內(nèi)容選自sAbstractOnthebasicofinfluencewhichshearerparametersactedonenvironmentofcoalworkingface,thearticlespreadoutanalysisandresearch.Mathematicalmodelsofshearerparametersandnoiseofcoalworkingface，shearerparametersandtemperatureofcoalworkingfacewereestab!ishedaccordingtoappropriatehypothesisandpredigestion.Basedonestablishedmodels,correspondingsimulationprogramswerecompiled,andsimulationresearchwasproceeded.Makinguseofmacro-patternmathematicalsoftware-MATLABandexistingdatum,actualfigureswhichshearerparametersinfluencenoiseandtemperatureofworkingfacewereprotracted.Thecurvesofsimulationandresultsoftheactualwereapproximatelyconsistent.Consequentlythecorrectnessofmathematicalmodelsofshearerparametersandnoiseofworkingface,shearerparametersandtemperatureofworkingface,simulationprogramswerevalidated.〇且thebasicofthat,thearticleanalyzedinfluencewhichshearerparametersactedonnoiseandtemperatureofcoalworkingface.Theresearchmadeatlempttoestimateofshearerworkingperformance,designofnewtypeandenvironmentalshearer,reformofenvironmentofcoalworkingface.Theconclusionsmeanagreatdealinacademicandpracticalfield.Keywords:shearerenvironmentofioalworkingfacetemperaturenOlsemathematicalmodelssimulationandresearch邛封建楚主さ堡姫色」X 11緒論1.1本課題的應(yīng)用背景及意義在綜采工作面,由于工作的設(shè)備多、裝機功率大、空間相對狹小、通風條件有限,加之礦井開采深度與通風距離的增大、采掘機械化和電氣化程度的不斷提高,以及煤巖體原巖放熱,所以導致工作面噪聲和溫升都非常大。實測結(jié)果表明I1ー汀，在采煤機密j煤肘,距滾筒!m處噪聲的聲壓級為92dB.司機處是88dB.輸送機機頭處為!u5dB;采煤機機身表面的溫度通常在50"C左右,最高溫度可達58"C.エ作面的環(huán)境溫度高達37"Co長期在噪聲環(huán)境下工作,使人的基本生理過程ー一大腦皮層的興奮與抑制的平衡失調(diào),導致條件反射異常,使腦血管張カ遭到損害,神經(jīng)細胞邊緣出現(xiàn)染色質(zhì)的洛解,有的甚至引起腦電圖電位改變I4]o噪聲作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),還會影響人們的器官,如引起腸胃機能阻滯、消化液成分異常、胃酸度降低等等造成消化不良、食欲不振、惡心、嘔心,從而導致冒潰蕩的發(fā)病率增離:噪聲對心血管系統(tǒng)和人體的營養(yǎng)新陳代謝都有不同程度的影響IE10由于采煤工人長年累月工作在強噪聲環(huán)境下,噪聲性耳聾、神經(jīng)性官能癥、冠心病、動脈硬化和高血壓等職業(yè)性疾病的發(fā)病率很高，遠遠超過其他行業(yè)。在這樣強噪聲的刺激下,人們的注意力也不易集中,工作起來很容易出差錯,不僅影響工作速度、降低工作質(zhì)量,還容易發(fā)生人身傷亡事故。由于機電設(shè)備發(fā)熱、煤巖體放熱等原因?qū)е碌墓ぷ髅娓邷貑栴}也日趨嚴重,己形成了礦井熱害。調(diào)查顯示間,統(tǒng)配煤礦已有29個礦井出現(xiàn)高溫，嚴重影響了礦エ的健康和勞動生產(chǎn)率,而旦隨著時間的推移，高溫礦井數(shù)量呈上升趨勢。在高溫、高濕和低風速的礦井中從事繁重體力勞動的礦エ,出現(xiàn)了多種疾病,使出勤率下降。采煤機械工作時的溫度升高過快和過高,造成各工作機構(gòu)動作緩慢無カ,降低工作效率,影響安全生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。醫(yī)學研究表明,在熱環(huán)境下作業(yè)的人,視覺運動反應(yīng)潛伏時間隨環(huán)境溫度的升高而延長,礦エ因エ作面溫度高造成的注意力不集中和誤操作,使礦井下的傷亡事故率不斷上升。根據(jù)我國調(diào)査,在30"C34ぐ氣溫下作業(yè)比低于309氣溫作業(yè)的事故率高3.6倍。對日本北海道フ個礦井的調(diào)査表明,氣溫在3037"C以上的工作面,事故率較30"c以下增加1.52.3倍。研究表明,井下空氣溫度超過標準l'C,工人勞動生產(chǎn)率降低6-8%。早在50年代就有人提出:不論工作的復雜性如何,只要等效溫度在27"C至30"c之間,人的工作能力就將顯著下降。這是由于正常情況下，人體隨外界環(huán)境變化通過自身熱平衡方式使體溫保持在最佳溫度37"c左右,人體內(nèi)部核心體溫只能忍受4〃C的變化。如果人的核心溫度因氣候環(huán)境條件及其作業(yè)因素變得過高,中樞神經(jīng)系統(tǒng)受到抑制,使注意力分散,降低動作的準確性及協(xié)同性。如上所述，采煤工作面的噪聲和溫升不僅惡化作業(yè)環(huán)境、降低設(shè)備可靠性和工作壽命,而且危急工人的身體健康和人身安全。所以,應(yīng)該開展必要的研究,努力降低工作面的環(huán)鏡噪聲和溫度,改善作業(yè)環(huán)境,這對于高產(chǎn)高效礦井建設(shè)、對于提高煤炭生產(chǎn)的經(jīng)濟效益和社會效益都具有非常重要的意義。調(diào)研發(fā)現(xiàn),工作面的噪聲和溫度變化主要是由工作面的設(shè)備產(chǎn)生的。根據(jù)截煤理論（7］川的研究和試驗,采煤機對煤巖體的破碎是脆性破碎過程,工作機構(gòu)在正常工作中所承受的載街是變載荷,采煤機受隨機載荷的作用,以及輸送機底板不平度的影響都將引起來煤機振動噪聲,刮板輸送機等機電設(shè)備在工作中也都引起振動噪聲,但采煤機的截割工作是產(chǎn)生噪聲的主要根源。分析認為,礦井形成高溫環(huán)境的熱源包括煤巖體原巖溫度、采煤機械設(shè)備放熱、高溫熱水、風流自壓縮熱和人員放熱等,在一定的地質(zhì)條件和通風條件下,采煤機工作過程的放熱是工作面的主要熱源之一1610綜上所述,本文將通過采煤機的結(jié)構(gòu)參數(shù)、運動參數(shù)的研究,建立其與工作面噪聲和溫升的數(shù)學模型:通過各參數(shù)對工作面噪聲和溫升影響模擬研究,找出采煤機各參數(shù)中影響工作面噪聲和溫升的主要因素,為實現(xiàn)環(huán)保型、安全型采煤機的設(shè)計奠定理論基礎(chǔ):通過采煤機參數(shù)對工作面噪聲和溫升的影響的分析,從來煤機設(shè)計的角度入手,探討降低工作面噪聲和溫升、改善采煤工作面環(huán)境的設(shè)計依據(jù)和方法。這對于改善工作面環(huán)境、保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和人員的身體健康與安全,對于高產(chǎn)高效礦井建設(shè)和煤炭生產(chǎn)的安全具有重要意義,必將產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益和巨大的社會效益。1.2國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀長期以來,為了改善采煤工作面的環(huán)境,國內(nèi)外許多專家學者進行了不懈的努力,英、德、俄等國從截齒排列、滾筒布置等方面研究降低載荷波動、減少采煤機振動的方法:對采煤機的研究和開發(fā)上,世界先進產(chǎn)煤國家從截煤理論研究著手,對滾筒式來煤機的螺旋葉片和截齒的配置等方面的問題都進行大量的研究,特別是美、英等國相繼研制出ー批高性能、高可靠的"重型”采煤機。我國在采煤機參數(shù)對工作面影響的研究方面落后于ー些發(fā)達國家。到目前為止,只是在采煤機參數(shù)及其載荷的模擬⑼［⑼、采煤機的參數(shù)對其振動的影響［12］［13］、回采工作面風流溫度場的研究、多源多匯采空區(qū)的溫度場的研究、工作面環(huán)境質(zhì)量的研究［14］、高溫礦井集中生產(chǎn)對采煤工作面氣候及制冷量的影響115］、作業(yè)負荷對作業(yè)人員安全與健康影響、工作麗降溫技術(shù)的探索及應(yīng)用等方面有相關(guān)的報道和介紹,但從采煤機參數(shù)對工作面噪聲和溫升的影響角度研究的文章還未見有公開發(fā)表。本課題將以采煤機結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)的分析為基礎(chǔ),通過理論分析和模擬研究,尋求采煤機參數(shù)與工作面噪聲和溫升的定量關(guān)系,并建立它們之間的數(shù)學模型。利用計算機模擬的方法,分析采煤機各參數(shù)對工作面環(huán)境的影響,得出能降低工作面噪聲和溫升、改善作業(yè)環(huán)境的采煤機設(shè)計參數(shù)的取值范圍,為新型采煤機的設(shè)計和現(xiàn)有采煤機的改進提供理論依據(jù)。遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 當2采煤機參數(shù)與作面噪聲的關(guān)系2.!噪聲的基礎(chǔ)知識從聲學的觀點來看,噪聲是指聲強和頻率的變化都無規(guī)律、雜亂無章的聲音。按照起源的不同,噪聲主要可分為 z空氣動カ性噪聲、電磁性噪聲和機械性噪聲!131e空氣動カ性噪聲是由氣體振動而產(chǎn)生的。當氣體中有渦流或發(fā)生壓カ突變等情況時,就會引起氣體的擾動,由于氣體的非穩(wěn)定過程,或者說由于氣體的擾動而產(chǎn)生的噪聲,就是空氣動カ性噪聲，電磁性噪聲則是由于磁場脈動引起電氣部件振動而發(fā)出的聲音,而機械性噪聲是因團體振動產(chǎn)生的,在撞擊、摩擦、交變的機械應(yīng)カ作用下,機械結(jié)構(gòu)發(fā)生振動產(chǎn)生機械性噪聲。!噪聲的評價指標聲學一般從兩個方面對聲音進行描述問g一方面用聲壓、聲壓級,聲強、聲強級,聲功率、聲功率級等聲音的基本參數(shù)來描述聲音:另一方面用通過人耳聽覺的感受來對聲音進行描述,這是一種全面而確切的描述方法。(1)聲壓及聲壓級聲壓是指聲波傳播時介質(zhì)中一點的瞬量壓強與靜態(tài)壓強之差值,即逾量壓強。一般使用時,聲壓是指有效聲壓的簡稱.某點的有效聲壓是指該點在一段時間內(nèi)瞬時聲壓的均方根值。聲場中某一瞬時的聲壓值稱為瞬時聲壓,用p來表示，單位為帕(Pa):p=pcv (2-1 )式中嚴一聲阻率,其中p為介質(zhì)密度,c為聲波在介質(zhì)中的傳播速度:V 質(zhì)點的運動速度。對于空氣,當溫度為2CTC、壓強為標準大氣壓時,密度p為1.21千克/米飛速度c為344米/秒,聲阻率pc為415千克/米2.秒.對于水,當溫度為20"c時,密度p為998千克/米飛速度c為1480米/秒,聲阻率嚴為1.48xK)6千克/米2.秒。在一定時間間隔中，瞬時聲壓對時間取均方根值稱為有效聲壓，用p來表示zP,氣/廠礦 (2々)聲壓級的定義式為2Lv=201g主(dB護 ” (2-3)'P0式中Peーー待測聲壓的有效值:Poーー參考聲壓,在空氣中,一般取為2x10」帖,5!p2OgPa.正常人耳剛剛能聽到的 1000Hz聲音的聲壓為2x10-5pa,稱為昕闕聲壓。此聲壓常被規(guī)定為確定聲音和噪聲的參考聲壓 PO.使人耳剛剛產(chǎn)生疼痛感的聲壓稱為痛闕聲壓,其值為20Pa.聲壓級是相對量,無量織。在聲學中,用‘‘級”來表示相對量,并用分貝做單位。在考察這些量的時候，應(yīng)當指明它們所對應(yīng)的參考量,并按照對數(shù)法進行運算,(2)聲強及聲強級聲強是指在垂直于聲波傳播方向的單位面積上單位時間內(nèi)通過的平均聲能。通常用工來表示，單位瓦/米2(W/m勺。對于球面波或自由平面波,如果媒質(zhì)密度為p,聲速為c,那么在傳播方向,聲強與聲壓存在簡單的關(guān)系為I=p；/嚴 國的10-'2在討論エ業(yè)噪聲時,p為空氣密度。如以標準大氣壓下201C時的空氣密度與聲速值代入,得到pc=408kgIm2.5,稱10-'2的特性阻抗。在空氣中,人類剛剛可以聽見的聲音的聲強只有W/nf,與此相應(yīng)的聲壓有效值P=2叫Oー'pa;在聲學中叫"昕闕”，取聽闊的聲強,也就是IO-%W1m2記作10o聲強級是指該點的聲強I與參考聲強10的比值,取常用對數(shù)再乘以10的值,其表達式為ム=日屯t（dB> く丿II式中ーー待iY!11聲強。（3）聲功率和聲功率級聲功率是指單位時間內(nèi),聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量,常用F表示，單位為瓦（們。聲功率級是指所討論的聲功率 F與參考聲功率吼的比值取常用對數(shù)再乘以10的筐。聲功率級Lw表示，單位也為分貝，］1P烏二盹/_（配……" （2-6）參考聲功率為次i（如）倍頻程聲音聽起來有的尖銳,有的低沉,這是由于音調(diào)高低的不同。而音調(diào)高低的差異主要取決于聲源振動的頻率。對于2020000Hz的可聞聲,頻率有1000倍的變動范圍。為了方便起見,將這寬廣的頻率范圍劃分為若干較小的頻段,這就是頻程或頻帶。對于頻率比為2"的兩個頻率之間的頻段稱為n倍頻程，常用的有:〃=1,〃=112,〃=/廳,n=i/5,n=11/0〇每個頻程以它的中心頻率來稱呼。中心頻率兒和截止頻率fc2、下截至頻率品,以及帶寬B之間的關(guān)系為:車干在エ;fi2=211BZL241  （ 2-7）顯然,頻程的相對寬度都為常數(shù)，而絕對寬度則隨中心頻率的增加而按ー定比例增加。（5）噪聲評價數(shù)遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 S噪聲對人耳的影響,不僅與聲音的強度有關(guān),而且與聲音的頻率有關(guān)。為了綜合考慮這兩個因素的影響,國際標準化組織于 1961年提出了噪聲評價數(shù)NR.它是由一系列每隔5dB一條的曲線所組成的,在這一系列曲線上,1000HZ聲音的聲壓級等于噪聲評價數(shù)NRo小振幅聲波的三維波動方程在小振幅情況下,經(jīng)過對三維運動方程、連續(xù)性方程及物態(tài)方程的線性化近似，得到均勻的理想流體媒質(zhì)里聲波聲壓p的三維波動方程2yzp=LP??????????? ********* （2-8）C-ol式中V"——拉普拉斯算子,在直角坐標系中, v2o\o\p2^.ox'句/'feiC 流體介質(zhì)中的聲速（抨瓦）；P0——平均流體密度:K 流體體積模量:p 聲壓（即p（x,y,z））',t 時間。聲波的輻射茵茵己經(jīng)指出物體在彈性媒質(zhì)中振動時會在周圍媒質(zhì)中激發(fā)起聲波,并討論了這些激發(fā)出來的聲波在傳播過程的各種特性,而對聲輻射的研究目的是尋求聲波與聲源本身的振動狀態(tài)之間的聯(lián)系。聲波的輻射主要涉及兩個方面=ー是研究當聲源振動時,輻射聲場的各種規(guī)律,例如聲場中聲壓與聲源的關(guān)系,聲壓隨距離的變化以及聲源的指向性等:二是研究由聲源激發(fā)起來的聲場反過來對聲源振動狀態(tài)的影響,也就是由于輻射聲波而附加于聲糠的輻射阻抗。遼寧工程技術(shù)太學碩士學位論文 9以脈動球源的輻射為例,設(shè)球源表面的振動速度為 zV=vaexor-KM ????（2-9）式中V. 振速幅值:Am—?一初相位IG——脈動球半徑。在球源表面處的媒質(zhì)質(zhì)點速度應(yīng)等于球源表面的振動速度,由理想流體媒質(zhì)運動方程=p生=ー生,■ （2-10）dtdx及特殊的聲學波動方程［20）計算得到脈動球源輻射聲壓為二p=p.ei （2-11）式中 ア?--聲壓振幅,Pa=兇,IAI二學畢l+（Kro）'r——媒質(zhì)質(zhì)點到球心的距離:eーー杷叫去）脈動球輻射聲場質(zhì)點徑向（法向〉速度為 2v=vmexasdky+8+6} （ 2-12）式中杷配陽（￡2.2采煤機噪聲的組成2.2.!滾筒式來煤機的組成部分為了更好的分析采煤機的噪聲,首先簡單了解采煤機的各組成部分。滾筒式采煤機的結(jié)構(gòu)比較復雜H川211,類型也很多,但其基本組成部分大體相同,如圖 2-1所示。截煤的螺旋滾筒1由搖臂2支撐,遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 10電動機5通過截煤部3帶動滾筒旋轉(zhuǎn),同時又帶動牽引部4進行牽引,采煤機通過底托架6和滑靴7騎在工作面刮板輸送機上移動。此外,采煤機還裝有噴霧灑水裝置、拖動電纜裝置,有的還有防滑裝置等。圖2-1滾筒式來煤機的主要組成部分1ー螺旋滾筒;2ー搖臂;3ー截煤部:4ー牽引部;5ー電動機;6ー底托架;7—滑靴2.2.2采煤機噪聲源的分析采煤機是由多個部件組成的ー個整體,可見,其截割煤巖時的噪聲就是一個由各種不同性質(zhì)噪聲的綜合噪聲源。采煤機噪聲決定于各組成聲源的聲級、特性和它們的相互作用。采煤機噪聲的主要組成如圖2-2所示。采煤機的噪聲主要與電動機轉(zhuǎn)速、采煤機牽引速度和滾筒轉(zhuǎn)速等參數(shù)有關(guān)。與電動機轉(zhuǎn)速有關(guān)的噪聲源有電動機噪聲和電動機表面輻射的噪聲，與牽引速度和滾筒轉(zhuǎn)速有關(guān)的噪聲源有 z傳動系噪聲、機體振動噪聲和摩擦噪聲。但值得注意的是，在噪聲頻譜上,某些頻率的噪聲是由結(jié)構(gòu)或氣體共振引起的,如機身和前、后滾簡共振的固體聲,它們與滾筒轉(zhuǎn)速和牽引速度無關(guān).JL來媒機噪聲JL來媒機噪聲 >傳動系噪聲 .機械噪聲 ?［機體振動噪聲 > >!截割噪聲——圖2-2采煤機噪聲的組成電動機噪聲在電動機中,由于激振カ多為沖擊カ,故其產(chǎn)生的噪聲頻率成分復雜。同對,被激振的電動機構(gòu)造也很復雜,多數(shù)零件用螺栓機械地連接起來,分別具有無數(shù)個固有頻率，它們或獨立或復合起來,以各自的固有振型相互影響, 引起復雜的振動,再沿著不同的途徑傳遞,最后由電動機表面而輻射出噪聲。(2)傳動系噪聲傳動系是多質(zhì)量的彈性系統(tǒng),當傳動系的固有頻率之一與干擾カ矩頻率吻合時，便會產(chǎn)生扭振，產(chǎn)生噪聲,傳動系的彎曲振動通過支撐傳給采煤機部件,使之產(chǎn)生振動和噪聲。傳動系中的齒輪噪聲也比較明顯，齒輪噪聲包括兩種頻率成分=高頻噪聲和低頻噪聲。高頻噪聲主要是齒輪的基節(jié)發(fā)生偏差引起的,是齒輪噪聲的主要成分?；?jié)偏差會使齒輪在咱合與分離時產(chǎn)生撞擊,即晴合撞擊。低頻噪聲主要是由周節(jié)積累誤差引起,由于有此誤差,齒輪每轉(zhuǎn)一周就產(chǎn)生一次撞擊,其頻率為 ル=溝。一般它不是主要噪聲成分,只有當周節(jié)累計誤差很大時オ會對整個噪聲有較大影響。(3)機體振動噪聲(3)機體振動噪聲遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 12采煤機運動時,機體所受到的激勵力主要來自于兩個方面。一方面,電動機及傳動系的振動經(jīng)支撐裝置傳遞給機身;另一方面,底板不平引起滑靴振動,從而傳遞給機身。在這兩種激勵的作用下,機身的各種壁板結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動,輻射噪聲。（的截割噪聲截割噪聲主要是與滾筒轉(zhuǎn)速、牽引速度、截割阻抗等因素有關(guān)。采煤機截割煤壁的過程中,由于煤巖中的煤研石存在的不確定性以及牽引速度和滾筒轉(zhuǎn)速的變化,采煤機前后滾、筒振動噪聲以及截齒與煤、煤與煤之間由于相互摩擦與撞擊將產(chǎn)生不同程度的噪聲。綜上所述,可知采煤機噪聲的形成過程如圖 2-3所示。匱塾E 底板不平 ，..振動 +表面輻射ー..—..氣體擾動圖2-3采煤機噪聲的形成過程2.3 采煤機參數(shù)對工作面噪聲影響的數(shù)學模型采煤工作面噪聲是多種噪聲（采煤機的落煤、運輸機的工作與推進、液壓支架的降柱、移架和升柱等〉混合作用的結(jié)果,而采煤機噪聲本身又是多種噪聲混合作用,為此在計算采煤機參數(shù)對工作面噪聲影響的數(shù)學模型需要作如下的簡化與假設(shè)。遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文簡化與假設(shè)(I)假定工作面上采煤機的落煤、運輸機的工作與推進、液壓支架的降柱、移架和升柱等噪聲的出現(xiàn)對采煤機工作引起的噪聲沒有影響:假設(shè)工作面風流和溫度對工作面噪聲的影響:(3)不考慮煤壁和工作面其它設(shè)備對采煤機噪聲的反射和折射等情況:(的 不考慮工作面的濕度和粉塵的濃度等對采煤機噪聲的影響。采煤機參數(shù)對工作面噪聲影響數(shù)學模型的建立在計算采煤機工作面噪聲時,通常按以下兩種方法計算采煤機的總聲壓級2(1)聲壓級相加聲壓級是以分貝作為單位,是ー種對數(shù)計算。為此，分貝的加法減法絕對不能用簡單的算術(shù)運算規(guī)則來進行。當聲壓級相加時,應(yīng)先取各聲音的能量密度相加，得到總聲壓級。由于聲能量密度正比于該點聲壓的平方,因此可得合成總聲壓級 功且為2p2+P2+ff+ +n_2Lpii=10r悔且￡馬 ユ(dB) (2-13 )式中p.、乓、P，…4—,分別是各個聲音的聲壓值, Pao采煤機噪聲的總聲壓級按照經(jīng)驗公式，采煤機噪聲的總聲壓級［32］可按下式進行估算:Ln=陶馬:+h (2-14). r式中P 采煤機的消耗功率，kW;遼寧工程技術(shù)太學碩士學位論文叫——采煤機電動機的轉(zhuǎn)速.rad/m;r——測點到采煤機的距離,m:keー采煤機常數(shù),810dB.工程上,一般采用單位能耗法來確定采煤機的消耗功率[211,即Dー鰥HyA(kW) (2-15)方3,6式中Bーー滾筒截深,m;H―?一采高,m:うーー采煤機牽引速度, mlmin;ーー采煤單位能耗[34][35],它是一個綜合性指標,一方面它反映采煤機技術(shù)完善程度,另一方面又反映開采煤層的力學性質(zhì),煤質(zhì)越J!l!:硬,比能耗越高。加二B〃々。⑦。2整, ル勺 (2-16)w bp+BchU3Hw(D)=0.71-0.10891ID (2-17)Hw(S)=10.3-J3S (2-18 )式中Aーー煤層非地壓影響區(qū)的截割阻抗,N/mm;bp.一截齒工作部分計算寬度,扁齒即齒身的厚度,鋪齒可取bm21d,cm-。2d一,ー鏡齒齒柄直徑,cm;D——采煤機滾簡直徑,m:S一一采煤機滾筒的截線間距, m.h一一平均切削厚度, 梃主兒缸,7r且有遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 ,5100.Vh,=一,(cm) ???(2-19)n一ー滾筒轉(zhuǎn)速, rarl/m;i——滾筒每ー截線上的截齒數(shù):Be 煤巖的脆性程度!s),見表2-1表2-1煤巖脆性程度級別脆性程度級別粘性的 脆性的 最脆的R<2.1 2.\<Bc<3.5 Bc>3.5為此,由式(2-15) (2-19)可得采煤機參數(shù)對工作面噪聲影響的數(shù)學模型如下=i=101g號:+川)Pn26OBgv A(03+0.35ba)=101g*"：,：1xーーー…！lx3女口 儼。)+(8-10)r23.6bp+Bc(2戰(zhàn)出/的。603肌pqp叫, A(0.3+0Bh)=ioig( ...lx_? ?P:n,)+(8-io) <2-20)rz bp+乓(2比且/7f)o.5測點到采煤機的距離與工作面噪聲的關(guān)系將煤巖脆性級別BC=3、采煤村L截深3=。.63利、滾筒轉(zhuǎn)速n=36.9rad/m>滾筒直徑￡>=1.6ワ、牽引速度飛2.5mノ施，〃,截割阻抗A=200M施,”等參數(shù)代入模擬程序,可得測點到采煤機的距離 r與工作面噪聲的關(guān)系如圖2-4所示。從圖中可得隨著測點到采煤機的距離的增加，工作面噪聲聲壓級不斷降低。這充分證明了噪聲聲壓級與壩點到聲源距離呈反比的關(guān)系,從而成功的找到了測點到采煤機的距離與

遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 〃工作面噪聲的定量關(guān)系,可見在距采煤機20m處,工作面噪聲下降近30dBo95 H~~i~~L-90H…ン?; 斗 ."h-HPhi-；——i一?日?-mI，， ,一 . . ■、目,.—自L一.\--1—k--f—???f--卜、?f—??*Ef f-*-Ef――*,，，，?一，

?<D . , _ ーー:a￡0,,—.3tH????十…一卜，???n??—!? ..ー卜丁??二"！-T1|卜vi ■i■■■TOC\o"1-5"\h\zJ：：!9II -"0?ヽ__ I I ? I ? ，困75卡 卜..寸 f?"f ! 1 ! 」卡 佩I二 ト、! ■■? ,7日一EE-4一一H-―?.?丁飛二”?斗?.，....j"Ui—Ei—i~~,85-EE--i~>'85-EE--i~>'—■} —,???}????一P~吐---し,?一□ 2 4 6B10 12 14 161a距離r(m)圖2-4測點到采煤機的距離r與工作面噪聲的關(guān)系降低工作面噪聲的其它方法為了有效的降低工作面噪聲,除了考慮選擇適當?shù)牟擅簷C參數(shù)外,通常還可以從以下兩方面來控制噪聲2ー是從管理上進行,ニ是從技術(shù)上進行。用行政管理辦法和技術(shù)管理辦法控制噪聲為管理控制,用技術(shù)手段治理噪聲為工程控制。(1)管理控制方法［36)用行政管理和技術(shù)管理方法監(jiān)測和控制噪聲危害。除日常執(zhí)行標準和環(huán)境監(jiān)測外，應(yīng)加強行政手段,采取如下措施 Z1)減少工作時間和勞動過程。由于噪聲對人體地危害與接觸噪聲地時間有關(guān),如果采取改變作班制,組織エ種輪換,改一日三班為四班等措施,將有利于在高噪聲下長時間工作的工人。遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 !72）加強對設(shè)備的維修和管理。機器設(shè)備在嚴重磨損、帶故障運轉(zhuǎn)、年久失修等情況下使用,如不加強管理,注意維修和保養(yǎng),造成大量漏氣露聲,都會使噪聲污染更加嚴重。3）更新機器設(shè)備和生產(chǎn)エ藝。在可能的情況下,利用設(shè)備更換的機會，選用低噪聲設(shè)備,改革生產(chǎn)エ藝中不合理的地方。的合理布置和調(diào)整設(shè)備的安裝布局。在布置工作面布局時,在不影響生產(chǎn)的情況下,根據(jù)各種機電設(shè)各的噪聲狀況,適當?shù)乜紤]噪聲控制地方便,合理布局。（2）工程控制方法噪聲工程控制的目的,是根據(jù)實際的需要和可能,用比較經(jīng)濟的辦法，將噪聲污染控制在國家標準允許的范圍內(nèi)。其具體途徑有以下三種Z1）噪聲源控制控制聲源是降低噪聲最根本和最有效的辦法。在采煤機各種聲源部位消除噪聲，即使是局部的,也會使傳播途徑上或接受處的減噪エ作大為簡化。研制和選擇低噪聲采煤機以及提高采煤機的加工和安裝技術(shù),是采煤機工作面噪聲源控制的基本原則之ー。a降低機械噪聲采煤機受到任何激發(fā)カ后,系統(tǒng)就有對此激發(fā)カ的相應(yīng)而產(chǎn)生振動。這個振動能量在整個系統(tǒng)中傳播,當傳播到輻射表面，如煤壁或其他配套設(shè)備時,這個能量就轉(zhuǎn)換成壓力波,經(jīng)過空氣再傳播出去,即聲輻射。因此為了降イ氐工作面噪聲應(yīng)盡量減小激發(fā)カ和傳動系統(tǒng)中噪聲輻射件對激發(fā)カ的響應(yīng),這是控制采煤機噪聲源的重要方法之—〇振動在采煤機和運輸機構(gòu)中傳播極快,噪聲也隨振動而在采煤機內(nèi)傳播。工作面的噪聲是由固體噪聲和空氣噪聲兩部分組成s即采煤機和其它設(shè)備傳播的噪聲和由空氣傳播的噪聲。當采煤機機身或前后滾筒等部件振動頻率達到系統(tǒng)的固有頻率時振幅產(chǎn)生共振時,此時振遼寧工程技術(shù)大學原土學位論文 18幅加大,同時產(chǎn)生較大的噪聲。因此,為了避免共振出現(xiàn)影響采煤機的工作性能和改善工作面環(huán)境,必須使系統(tǒng)的振動頻率遠離其固有頻率。b降低摩擦噪聲采煤機相配部件之間有不同程度的相對運動,因此便會產(chǎn)生摩擦,由此產(chǎn)生的摩擦噪聲決定于摩擦カ。此時應(yīng)通過在運動表面加潤滑劑來避免干摩擦,因為干摩擦,其摩擦系數(shù)大,則顫振的間隙跳動量也大,噪聲就劇烈:通過加潤滑劑降低接觸表面粗糙度,減小摩擦系數(shù)也就減小了噪聲。此外,還可以維護機器,減少向周圍環(huán)境中散發(fā)熱量,從而改善采煤機和操作人員的工作環(huán)境。因此在設(shè)計采煤機傳動裝置時,ー要限制一定的表面粗糙度,二要有一定的潤滑裝置保證不發(fā)生干摩擦。2）噪聲傳播途徑上的控制噪聲傳播途徑主要是空氣和工作面設(shè)備,因而傳播途徑的控制主要是空氣聲傳播的控制和固體聲傳播的控制。空氣聲傳播的控制可從下面三點考慮:由于聲波隨離開聲源的距離增加而衰減，可增加測點到采煤機之間的距離以降低受采煤機噪聲影響的程度:在采煤機或操作人員周圍,使用隔聲罩、隔聲屏切斷空氣聲傳播途徑：在氣流遙道上安裝消聲器。3）昕カ保護在暫時無法采用管理控制和工程控制的情況下,對于在工作頂高噪聲環(huán)繞下工作的工人,必須采取個人保護措施,如佩帶耳塞、防聲棉、耳 和頭盔等,使傳入人耳的噪聲降低到無害的程度遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文3采煤機參數(shù)與工作面溫升的關(guān)系近年來,隨著世界范圍內(nèi)礦井開采深度與通風距離的增大,采掘機械化、電氣化程度的不斷提高以及地溫升高，部分礦井下高溫問題日趨嚴重,從而形成礦井熱害。采煤機工作過程中所釋放出來的熱量能夠擴散到整個工作面,而且成為工作面溫升的主要熱源之一。在工作面的溫升能夠影響到工作面的任何設(shè)備和作業(yè)人員,不僅惡化勞動條件、危害工人的身體健康，導致大量水鹽損失,使尿液濃縮,加重腎臟負擔3還可導致循環(huán)衰竭和熱痊享及衰竭3而且還會影響設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)、降低設(shè)備的使用壽命,并易釀成災(zāi)害和事故,威脅煤礦安全生產(chǎn)。工作商熱環(huán)境對人體的影響引起采煤工作面氣溫變化的主要因素有2(1)工作面進風(地面空氣〉溫度;(2)工作面風流的壓縮和膨脹:機電設(shè)備散熱:(4)氧化放熱:人體散熱:(6)工作面地下熱水散熱:(7)圍巖與井下空氣的熱交換等。人在工作面熱環(huán)境中作業(yè),其ー系列生理功能都發(fā)生變化,這些變化在一定程度內(nèi)是適應(yīng)性反應(yīng),但如超過限度，則可產(chǎn)生不良影響。在熱環(huán)境中作業(yè)時,人的汗腺活動增加,大量分泌汗液,其分泌量與勞動強度有關(guān)。據(jù)中國醫(yī)學科學院衛(wèi)生研究所測定14d,廣西里蘭礦井下工人每班每人失水量最高達3.85kg.平均為2.1kg。汗液是低滲溶液,水份占99.2%-99.7%.其余大部分為氯化銳。大量出汗,亦損失大量鹽份。如不及時補充水份,鹽份,將使人體嚴重脫水、缺

鹽,引起水鹽平衡失調(diào)。大量水鹽損失,使尿液濃縮,加重腎臟負擔:還可導致循環(huán)衰竭和熱痊季及衰竭。熱癥攣使人囚膠、咀嚼肌與腹肌等經(jīng)?；顒拥募∪馊静橛惺湛s痛:熱衰竭也稱為熱暈厥、熱虛脫,使人頭暈、頭痛、心悸、惡心、嘔吐、面色蒼白、脈搏細弱、血壓短暫下降以至暈厥。人體在外界高溫作用下生理——病理變化可綜合為圖3-1,圖中實線表示正常生理反應(yīng),虛線表示不良反應(yīng)，說明外界熱作用已超過人體正常調(diào)節(jié)范圍。輻射和對流倚 蒸發(fā)觸熱導黯氯量,卜輻射和對流倚 蒸發(fā)觸熱導黯氯量,卜子 增多,皮膚溫度k 循環(huán)培快 ー?［干渴7F 傳導致星培多.理辛E〈｝匱宵節(jié)主E重要毒草雷佛也不足 中樞調(diào)節(jié)機能失調(diào) f停止血汗］.. . 體內(nèi)溫度遠邃上升I鋸邦制幀竭v 中?圖3-1 圖3-1 人體在外界高溫作用下生理一病理變化由上可見,人在高溫高濕作用下勞動時,正常生理功能會發(fā)生變化,身心健康會受到損害,甚至會危及生命。為此,我國《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定2 采掘工作面的空氣溫度不得超過26°C:機電啊室的空氣溫度不得超過30'C?(礦山安全規(guī)程》規(guī)定井下采掘工作面的氣候千球溫度不超過28,co要求超過規(guī)定標準的礦井應(yīng)采取降溫措施或其它防護措施。高溫礦井回采工作面高溫熱源通常包括:煤巖體原巖溫度、采煤機械放熱、高溫熱水、風流自壓縮熱和人員放熱等，其中采煤機械放熱是工作面的主要熱源之ー,因此采煤機參數(shù)對其本身及其工作面溫升影響的研究至關(guān)重要。3.2采煤機參數(shù)對工作面溫升影響的數(shù)學模型隨著采煤綜合機械化的水平不斷提高,采煤機的裝機功率不斷加大,與此同時采煤機及其工作面的溫度均有不同程度的升高,從而使工人在高溫的環(huán)境下工作,降低工作效率;加快了潤滑油的泄漏:增大了井下引起煤塵和瓦斯爆炸的幾率等等。在工作面的采煤設(shè)備之中,采煤機械的放熱是導致工作面溫升的重要熱源之ー,為此本節(jié)通過適當?shù)募俣l件建立采煤機參數(shù)與工作面溫升的數(shù)學模型.簡化與假設(shè)忽略空氣熱膨脹的影響,不計水分蒸發(fā)和瓦斯解析：將圍巖和井下空氣等物性參數(shù)視作常數(shù),不發(fā)生熱交換,不考慮其隨溫度的變化:在氣流中不存在熱源、熱匯，氣流各組分之間沒有化學反應(yīng)：不計遺煤氧化發(fā)熱量、人體散熱和工作固地下高溫泉水散熱的影響:不考慮工作面進風(地面空氣)溫度變化、工作面風流遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 22的壓縮和膨脹。采煤機參數(shù)對工作面溫升影響數(shù)學模型的建立根據(jù)現(xiàn)有資料表明(4汀,采煤機工作時系統(tǒng)向工作面輻射的功率為:P'=kpp-- (3-1)式中P——采煤機消耗功率,kW;P'——系統(tǒng)向工作面輻射功率，kW:kp ーー綜合轉(zhuǎn)化系數(shù),主要考慮設(shè)備運轉(zhuǎn)的間斷性、電動機的運轉(zhuǎn)效率、機械效率等因素，一般可取 0.050.15(42)因此可得出工作面的溫升值為［叫:LIT=P" ( 3-2)cm式中P't 采煤機向工作面輻射的熱量,kJ;c一物質(zhì)的比熱容，Jic シ"K)?mー工作面?zhèn)鞑ッ劫|(zhì)的質(zhì)量，問:t工作時間,s,目前在煤礦有兩種作業(yè)制度,"三八"制和"囚六’‘制,"三八"制就是每天分為三個班,每個班工作8個小時:"囚六"和!就是每天分為四個班,每個班工作6個小時。為了將建立的模型更具有代表性，按"三八"制選取,即每天工作8小時。將式(2-15) (2-19)及采煤機工作時系統(tǒng)損失功率式(3-1)代入傳熱學方程式(3-2).可得采煤機滾簡直徑D、截ン擔、截線間距S、牽引速度飛、滾筒轉(zhuǎn)速n、最大切屑厚度比田、截割阻抗A和煤巖脆性指標比等參數(shù)與工作面溫升的數(shù)學模型為:TOC\o"1-5"\h\z遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 2360B旦旦t_k?60BHvv.., A(0.3+0.35t)AT=k_ x--r="ーー-ix5.6x — x--*> 3.6cm3.6b+既:上船)? 7r_60(0.3+0.35bn)knBHAv.ーー (3-3)2駐率臼士メ

b?+BC(7r廠3.3采煤機其它因素對工作面溫升的影響采煤機械放熱還來自其液壓泊溫升過高過快,從而不斷向工作面輻射熱量加劇了工作面環(huán)境的惡化,導致泊溫過高的原因還有如下原因IHlz零部件磨損嚴重液壓系統(tǒng)中的主要元件很多部位都是靠間隙密封的,如齒輪泵的齒輪與泵體齒輪與側(cè)板、柱塞泵、馬達的缸體與配池盤、缸體孔與柱塞、換向閥的閥桿與閥體,以及其他閥的滑閥與滑套等都是靠間密封的。這些元件的磨損會引起內(nèi)泄漏增加造成溫度進ー步升高。這樣就形成了一個惡性循環(huán),使泊液溫升速度極快。從而通過箱體向工作面?zhèn)鬟f熱量,使工作面溫度不同程度的升高。濾清器過臟吸泊是油路系統(tǒng)的低壓油路,此環(huán)節(jié)中主要零部件有吸泊濾網(wǎng)和吸油管,而最易出問題的是濾網(wǎng)。由于油箱中經(jīng)?；煊写箢w校雜物,外界進入的大?；覊m和經(jīng)摩擦后掉下來的各種金屬顆粒,使液壓泊變稠;同時大于濾網(wǎng)孔徑的顆粒經(jīng)濾網(wǎng)時會吸附在濾網(wǎng)上面,這樣油泵吸池時,吸泊阻カ增加,吸泊能耗加大,油溫就會升高。另外,油液中混入的如果不是大顆粒雜質(zhì),而是可以通過吸泊濾網(wǎng)的稍小混雜物,則極易堵塞精濾清器濾網(wǎng)。一旦過泊不暢,71!!就會經(jīng)旁通閥進入循環(huán)油路中,因節(jié)流作用而產(chǎn)生溫升,致使系統(tǒng)溫升過快過高。油箱表面太臟,呼吸閥堵死采煤機的工作麗的工況比較惡劣,很多粉塵都落在油箱表面上，遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文r加上一些油污難以去掉,影響了冷卻效果,同時油箱上的呼吸閱被堵死，也會影響散熱效果,使泊溫升高過快。為保證液壓系統(tǒng)正常工作,為此應(yīng)及時檢修磨損過大的零部件。從分析原因中可知,液壓泵或馬達磨損過大后，內(nèi)泄漏嚴重，引起發(fā)熱,同時容積效率下降,需要進行檢修,否則就會出現(xiàn)冷機時工作基本正常，需停機待泊溫降低后，才能繼續(xù)工作。因此,在日常工作中要經(jīng)常注意系統(tǒng)各部分的工作情況、油質(zhì)的質(zhì)量,對采煤機進衍預防性維修,不要等設(shè)備不能運行后オ進行維修,造成浪費,同時惡化工作面環(huán)境。遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文4 采煤機參數(shù)對工作面環(huán)攘的模擬研究4.!采煤機參數(shù)對工作面噪聲的模擬研究為了考查采煤機參數(shù)對工作面噪聲的影響,本文以比較常用的國產(chǎn)某型雙滾筒采煤機為例,就滾簡直徑D、截深B、截線間距S、牽引速度飛、滾筒轉(zhuǎn)速n、最大切屑厚度h...,、截割阻抗A、煤巖脆性級別5c等參數(shù)對工作面噪聲的影響,利用第二章所建立的采煤機參數(shù)與工作面噪聲關(guān)系的數(shù)學模型進行模擬研究，每次模擬僅改變ー個參數(shù),其它參數(shù)均同于基本模擬參數(shù),以便于對比分析研究采煤機參數(shù)對エ作面噪聲的影響。4.1.1滾筒直徑對工作面噪聲的影響當采高H=1.8m、煤巖脆性級別8=3肘,取采煤機滾筒截深B=O.63m、截雷阻抗A=200A%wn、滾筒轉(zhuǎn)速n=36.9rad/m和牽引速度v=2.5mlmin,模擬得到滾簡直徑對工作面噪聲的影響曲線如圖4-1所示。由圖可知,隨著滾筒直徑增加,工作面噪聲逐漸呈拋物線形增加,當滾簡直徑由0.4m增至1.4m時，采煤機工作面噪聲變化較大由80.39dB增大到82.22dB.當采煤機滾簡直徑從1m繼續(xù)增大時,工作面噪聲變化略有平緩。由此可知,隨著滾筒直徑的增加,采煤機的生產(chǎn)能カ在增大,與此同時工作面的噪聲也逐漸增加了,但滾簡直徑在1.4m以后工作面噪聲變化開始趨向緩慢。62.5-里815低曾在簡直徑D(m)位,,,,——，,じ,:一ー十“.圖4.!滾簡直徑D對工作面噪聲的影響曲線截深對工作面噪聲的影響截深日(m)當采煤機截割阻抗A=200N/mm、滾筒直徑。=1.6m、煤巖脆性級別Bczk滾筒轉(zhuǎn)速n=36.9rad/m和牽引速度飛=2.5mlmin,麗其它參數(shù)不變的條件下,模擬求得采煤機滾筒的截深B與工作面噪聲的關(guān)系曲線如圖4-2所示。從圈可知,隨著毅深B的增加,工作面噪聲逐漸呈近似線性增加。當截深由0.Sm增至1.5m時,工作面噪聲由85.0738dB增至88.1310dB.這是因為截深的增加,使截割阻カ增大,要求截割功率加大,從而使采煤機所受到的激振力增加,工作面的噪聲增大。截線間距對工作面噪聲的影響當采煤機截割阻抗A=200N/mm、滾筒直徑。=1.6m、煤巖脆性級另リBc=3、滾筒轉(zhuǎn)速〃=36.9セル血 和牽引速度飛=2.5m加加時,模擬得到采煤機滾筒截線間距S對工作面噪聲的影響曲線如圖4-3 所示。從圖中可知,隨著截線間距S的增大工作面噪聲逐漸降低。截線間距62.1 ///4日1日iL己刈-AJJJJU川卩珊jilkJJJJJJJJiL己刈-駁回II.Eltn-1ロ回口04n回ー ロロ6 HHtロ回D.ae0.1截錢間距S(m)

圖4-3截線間Rf!S對工作面噪聲的影響曲線S從0.02m增至0.10m時,工作面噪聲由82.0035dB降至81.5285dB〇分析表明,增大截線間距,使工作面的產(chǎn)塵量減少的同時,工作面噪聲也逐漸降低,從而使工作面的環(huán)境得到了很大的改善。因此在設(shè)計采煤機滾筒截線間距時,可考慮適當加大截線問距。牽引速度對工作面噪聲的影響當截深B=O.63m、截割阻抗ハ=200A%nm、煤巖脆性級別BC=3ヽ滾簡直徑D=1.6m等參數(shù)一定時,采煤機牽引速度、對工作面噪聲的影響曲線如圖4-4所示。從圖中曲線可以看出，隨著牽引速度飛的增加,工作面噪聲的逐漸增加,且牽引速度!對工作面噪聲的影響較大。當牽引速度由lm/min增至12m/min的過程中,工作面噪聲增加了10dB.由此可見，增大牽引速度在提高生產(chǎn)率的同時,使工作面的噪聲明顯增加。因此,采煤機工作時應(yīng)綜合相互制約的各種因素來選擇合適的牽引速度。i:k;JJJ巴7B 日 2 4 日 日1日12牽引速度vq(mlmin)當截深B=O.63m、截害!］阻抗A=200N4w6、滾筒直徑。=1.6m和牽引速度ハ=2.5mlmin、煤巖脆性級別BC=3,而其它參數(shù)一定時,模擬求得滾筒轉(zhuǎn)速E對工作面噪聲的影響曲線如圖4-5所示。從圖中可知,隨著采煤機滾筒轉(zhuǎn)速的增加工作面噪聲逐漸雖拋物線形變化。由此可見,適當?shù)慕档蜐L筒轉(zhuǎn)速可降低工作面噪聲。IJ4.6 -1B2ヨ^3升但. 冋7日-11草草筒轉(zhuǎn)速n(IBd/m)圖4-5滾筒轉(zhuǎn)速n對工作面噪聲的影響曲線最大切屑厚度對工作面噪聲的影響當截深B=O.63m、滾筒轉(zhuǎn)速れ=36_9rad/m、滾筒直徑￡>=7.65、煤巖脆性級別乓=3、牽引速度ル=2.5mlmin,其它參數(shù)不變時,模擬求得最大切屑厚度hlH!對工作面噪聲的影響曲線如圖4-6所示。可見，最大切屑厚度h”,,,,增至30cm 時,工作面噪聲由87.2804dB 降至84.0556dB ,變化較大。由此可知，適當增加最大切屑厚度可使工作面噪聲逐漸降低，截割過程的比能耗也隨之降低,從而消耗功率下降,遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文最終導致工作面噪聲的降低。117.5.i一…了”….?1于氣く丁 最大切屑厚度hm刷（cm）圖4-6最大切屑厚度氣監(jiān)對工作面噪聲的影響曲線截割阻抗對工作面噪聲的影響當截深B=O.63m、滾筒轉(zhuǎn)速〃=36.9rad/m、滾簡直徑￡）=7.6加、煤巖脆性級別11=3、牽引速度う=25m/回n.而其它參數(shù)一定時,截割阻抗A對工作面噪聲的影響曲線如圖4-y所示。由圖可知,工作面的噪聲隨著截割阻抗A的增加而急劇增加.這是因為隨著截割阻抗 A的增加,采煤機工作時滾筒所受到的三向カ有不同程度的增加,使得采煤機消耗功率的大增,導致工作面噪聲的增大。為此可見，采煤機截割較硬的煤巖使,機器產(chǎn)生的噪音較大,在采煤機其他參數(shù)一定的條件下,當煤巖截割阻抗d加大時,應(yīng)選擇合適的保護措施來降低噪聲的危害。94——：——四—— —— r 霄’町—,. , -or-呼8200 :m400 500回到7回眩目900山リ截割阻擾A(Ninm)圖4-7截割阻抗A對工作面噪聲的影響曲線煤巖脆性級別對工作而噪聲的影響將來煤機截深B=O.63m、滾筒轉(zhuǎn)速n=36.9rad/m'滾簡直徑

D=l.6m、牽引速度飛=2.,截寄j阻抗A=200N/mm等參數(shù)代入

模擬程序,可得煤巖脆性級別おc對工作面噪聲的影響曲線如圖 4-8所示。從圖中可得隨著煤巖脆性級別 Be的加大,工作面噪聲急劇降低，且煤巖脆性級別越小工作面噪聲的變化越大。由此可見,在采煤機其它參數(shù)為定值的條件下,當截割粘性煤巖時,工作面的噪聲變化比較明顯。這是因為隨著煤巖脆性級別 Be的增加采煤機工作時滾筒所受到的三向カ有著不同程度的降低,采煤機消耗功率有所降低,使得工作面噪聲的降低。部一\...??????H—斗,?:EE??j -a<jaL—i- ???一,TOC\o"1-5"\h\zヽ，，ア」ア，ヽ:  ;し面- 斗,,,-EBi????i―??iEEVF…E日制卡卜.?…“.、.し'',；，一?一——ーヽ_??— I < 5，,， , ? ? ，1I:L I ， ???? [ ?ヽ] ， ] , ?H3 .?? —... ?—? ——?一>一?。、卜?ハー?ハト? .+......イ? ?黯I? 飛 ?I氧82卡 -7---7--ut---A飛:一???-1-- --1-HF--1,?,???圖4-8煤巖脆性級別8c對工作面噪聲的影響曲線采煤機參數(shù)對工作面溫升的模擬研究為了考査采煤機參數(shù)對エ作面溫升的影響,本文以前述同一種、比較常用的國產(chǎn)某型雙滾筒采煤機為例,就滾簡直徑D、截深B、截線間距S,牽引速度飛、滾筒轉(zhuǎn)速n、最大切屑厚度凡割、截割阻抗Aヽ煤巖脆性級別Be等參數(shù)對工作面溫升的影響,利用第三章所建立的采煤機參數(shù)與工作面溫升的數(shù)學模型進行模擬研究,每次模擬僅改變ー個參數(shù),其它參數(shù)均同于基本模擬參數(shù),以便于對比分析研究采煤機參數(shù)對工作面溫升的影響。滾筒直徑對工作面溫升的影響采煤機滾筒截深B=O.63m 、煤巖脆性級別11=3、截割阻抗A=200N/mm、滾筒轉(zhuǎn)速〃=36.9radZm和牽弓I速度v.=2.5血加〃等參數(shù)一定時,滾簡直徑D對工作面溫升的影響曲線如圖4-9所示。可知,隨著滾筒直徑D的增加,工作面溫升逐漸呈拋物線形增加,當滾簡直徑D由0.4m增至1m肘,采煤機工作面溫升增加了0.2637'C。當采煤機滾簡直徑D從1m繼續(xù)增大時,工作面溫升變化略有平緩。由此可知,隨著滾筒直徑D的增加,采煤機的生產(chǎn)能力在增大的同時,工作面的溫升也逐漸增加了，但滾簡直徑D在1.52.5m時工作面溫升變化開始趨于平緩。日笛 0日4 ロ75+… 十 }???十一y干巴Q7 -fe—?— —v—レ ”…...”?一) , .—ノ-一?輦 ［ハ?三' LF一.爭0.65 -' ；—Wi--E...? *0 , 1.? / 1 - 1Q_/ , * *ロe<—??????―???d-*??? 1-*-*—??????j??? ????k1?ノl—?―,*/ ，— >I1 ■1~1Uく<-11-??9' /....na /：l t!6 1 1.5 2 2.5轍簡直徑D(mJ圖4-9 滾簡直徑D對工作面溫升的影響曲線截深對工作面溫升的影響將采煤機牽引速度vq=2.Sm/min、截割阻抗ん=2。。2初加、煤巖脆性級別Bc=3 滾簡直徑。=1.6m、滾筒轉(zhuǎn)速n=36.9rad/m 等參數(shù)代入模擬程序，可得采煤機滾筒截深B對工作ITii溫升的影響曲線如圖4-10所示。從圖可知,隨著采煤機滾筒截深B的增加工作面溫升逐漸呈線性增大。當滾筒截深B由O.Sm增至l.Sm時,工作面溫升增加T00213"c。由此可見,滾筒截深B的增大將使工作面溫升將增大。這

是因為滾筒截深B的增加要求機器功率加大, 從而來煤機向工作而輻射的熱量逐漸增多, 導致工作面溫升的增加。TOC\o"1-5"\h\z日應(yīng)主5 ,....日出 -I 11 產(chǎn)ー_——: 1Eロ025 . . ク—…卡J : :1.7iイーEf- -t ??????寸…一1一q事口1~!ロ1ヽ?—??>???,卜??????蘭,1——???\L???????[??4 イ???????一^^??????ーーー1/' ,，一し「ーエ0.6 0,7ロ日日目1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5截棵日1m)圖4-10滾筒截深B對工作面溫升的影響曲線截線間距對工作面溫升的影響采煤機滾筒截線間距S對工作面溫升的影響曲線如圖4-11所示。從圖中可知隨著截線間距S的增大工作面溫升逐漸降低。截線間距S從0.02m增至O.lOm時,工作面溫升降低了。.0120"C。由此可見,增大截線間距S,在降低工作面粉塵的同時,工作麗溫升也逐漸降低,從而使工作面的環(huán)境得到了很大的改善。這是因為截線間距的增大,使得采煤機截割比能麓的降低,從而使采煤機消耗功率下降,最終使得工作面溫升的降低.因此在設(shè)計采煤機滾筒截線間距時,可考慮適當加大截線間距。由0H日(M日日ロs(?1可線報圖4-11截線間距S對工作面溫升的影響曲線遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 36牽引速度對工作面溫升的影響當截深B=O.63m、截割阻抗A=200N/mm、滾簡直徑。=1.6m、滾筒轉(zhuǎn)速n=36.9rad/m、煤巖脆性級別BC=3等參數(shù)一定時,采煤機牽引速度Vq對工作面溫升的影響曲線如圖4-12所示?？芍?工作麗的溫升隨著采煤機牽引速度飛的增加近乎呈線形增大。由此可見,增大牽引速度在提高生產(chǎn)效率的同時,使工作麗的溫升增加也比較明顯。因此,采煤機工作時應(yīng)同時考慮煤巖的性質(zhì)等其它因素的制約來選擇合適的牽引速度。滾筒轉(zhuǎn)速的工作面溫升的影響當截深B=O.63m、煤巖脆性級別シ=3、截害!!阻抗A=200NJmmヽ滾簡直徑。=J.6m和牽引速度v.=2.5m/miれ等參數(shù)一定時,滾筒轉(zhuǎn)速n對工作面溫升的影響曲線如圖 4-13所示。從圖中可知,隨著采煤機滾筒轉(zhuǎn)速n的增加工作面溫升逐漸呈拋物線形增加。由此可見,適當□□35 1 : 1 > : , J . 1 IE田-- 丄H—?'?卜”—馬 ?… ー干二—,q10卻30 4日 冋回滾筒轉(zhuǎn)速n(radlm)圖4-13滾筒轉(zhuǎn)速n對工作面溫升的影響曲線遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文的降低滾筒轉(zhuǎn)速n可降低工作面溫升。最大切屑厚度對工作麗溫升的影響最大切屑厚度ん….對工作面溫升的影響曲線如圖4-14所示e可知當最大切屑厚度凡皿增至5cm時,工作面溫升降至0.00621C,變化較大:當最大切屑厚度 皿增至5cm以后,其對工作面溫升的影響逐漸趨于平緩。由此可得,適當增加最大切屑厚度可使工作面溫升逐漸降低。這是因為最大切屑厚度幾隘的增加使得采煤機截割過程的截割比能耗降低,從而消耗功率下降,最終導致工作面溫升的降低。〇應(yīng)茹—f -「 —ef— ー?イ??? 寸???ー003 ?????????|?—????——"??? —1-I_Iuq —IF-- ????????!?_???—?????????——?????<D5 1日15 2 25 30ロ最大切削厚度hmaK(cm)圖4-14最大切屑厚度に對工作面溫升的影響曲線截割阻抗對工作面溫升的影響當截深B=0.63m、滾筒轉(zhuǎn)速〃=36.9rad/m、煤巖脆性級別11=3、滾筒直徑。=エ6m、牽引速度う=2.5mLnjれ等參數(shù)一定時,截割阻抗A對工作面溫升的影響曲線如圖今15所示。從圖中可得,隨著截割阻抗A遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 38的增加工作面的溫升不斷增大。由采煤機滾筒載荷的模擬可知,隨著截割阻抗的增加,滾筒所受到的截割阻カ、牽引阻カ和側(cè)向阻カ均有不同程度的增加,從而導致截煤需消耗采煤機大量的功率。因而隨著煤巖截割阻抗A的增加工作面溫度急劇上升。ロロフ ： ： ： ： ： ： 口回^—?斗…J -Je--}EE—i4?Hi—i—70日05"---L..?一j 斗一*,,tu-i—一，?474-i—小 L[?.?一句」…ー卜 斗ー—“序…—卜'—f由?トー TOC\o"1-5"\h\z出 ? .「 +-a --4 4-- -4 —可 ?,…-求日回 :!@?133番羽番羽4いヨftbdU|j IS旦,RM !冋截割阻擾A(llljmm)圖4-15截割阻抗A對工作面溫升的影響曲線煤巖脆性級別對工作面溫升的影響當滾筒轉(zhuǎn)速 n=36.9rad/m、截深ド=0.63ル、煤巖截割阻抗A=200Nlmm、牽引速度％=25，%而加、滾筒直徑D=1.6m等參數(shù)一定時,煤巖脆性級別8對工作面溫升的影響曲線如圖 4-16所示。從圖中可知,隨著煤巖脆性級別B的加大，工作面溫升逐漸降低,且煤巖脆性級別乓越小工作面溫升的變化越大。由此可見,在采煤機其它參數(shù)為定值的條件下,當截割粘性煤巖時,工作面的溫升變化比較明顯。這是因為隨著煤巖脆性級別乓的增加采煤機工作時滾筒所受到的三向力有著不同程度的降低,采煤機消耗功率有所降低,進而采煤機向遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文工作面輻射的熱量有所減少,使得工作面溫升的降低。日日菊 胞性級別Be圖4.16 煤巖脆性級別比對工作面溫升的影響曲線綜合比較采煤機參數(shù)對工作面環(huán)境的影響綜合比較采煤機參數(shù)對工作面噪聲的影響采煤機各參數(shù)對工作面噪聲的綜合影響如表4-1所示,表中給出了采煤機的每個參數(shù)的變化范圍、對應(yīng)的工作面噪聲的變化范圍、噪聲的變化量以及噪聲的變化率。從表中數(shù)據(jù)可知,在滾筒直徑D、截深B、牽引速度飛、滾筒轉(zhuǎn)速n、截割阻抗A等參數(shù)增加時,工作面噪聲隨之有不同程度的增大趨勢,其中z 牽引速度和截割阻抗對工作面噪聲的影響最為明顯。當牽引速度增至 12m/min時,工作面噪聲增加了12一04%:工作面噪聲隨著截線間距 S、最大切屑厚度、煤巖脆性級別乓的增大而減少。由此可知，在設(shè)計采煤機時可適當增大采煤機滾筒的截線間距來降低其對工作面噪聲的影響。表4-1 采煤機參數(shù)對E作面噪聲的影響目標參數(shù)參數(shù)變化范圍噪聲變化范圍(dB)噪聲變化量(dB)噪聲變化率(%)最小值最大值初值終值D(m)0.42.580.398182.2237+1.8256+2.22B(m)0.51.585.073888.1310+3.0572+3.47S(m)0.020.182.003581.5285-0.4749-0.58vq(m/min)1278.816789.6085+10.7918+12.04n(rad/m)107084.602486.1516+1.5492+1.79氣皿(cm)0.43087.280484.0556-3.2249-3.69A(N/mm)100100082.802292.8022+10.000+10.78Be0.4886.292979.4682-6.8247-7.914_3.2綜合比較采煤機參數(shù)對工作面溫升的影響采煤機各參數(shù)對工作面溫升的影響綜合比較見表4-2〇從表中可以看到采煤機的每個參數(shù)的變化范圍、對應(yīng)的工作面溫升的變化范圍、溫升的變化量以及溫升的變化率。從表中數(shù)據(jù)可知,滾簡直徑D、截深B、牽引速度飛、滾筒轉(zhuǎn)速n、截割阻抗d等參數(shù)增加的同時,工作面溫升隨之有不同程度的增大趨勢,其中牽引速度セ、滾筒轉(zhuǎn)速n、截割阻擾對工作面溫升的A影響最為明顯,當牽引速度為增大12m/min時,工作面溫升增加了9167%:當截割阻抗A增大為1000N/mm時,工作面溫升增加90.00%〇工作面溫升隨著截線間距 S、最大切屑厚度ん甸和煤巖脆性級別Be增大而減少,其中以最大切屑厚度氣血和對工作面溫升的影響最為嚴重,當最大切屑厚度とm=增至30cm時,工作面溫升降低比率為83.99%:當煤巖脆性級別Be增至8時,工作面溫升降低比率為79.44%〇由此可知，遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 41在設(shè)計采煤機時可適當增大采煤機滾筒的截線 I同距S,從而降低工作面的溫升:在采煤機工作時適當增大最大切屑厚度凡陽對降低工作面的溫升是很必要的。表4-2 采煤機參數(shù)對工作面溫升的影響目標參數(shù)參數(shù)變化范圍溫升變化范圍("c)溫升變化量("c)溫升變化率(%)最小值最大值初值終值D(m)0.42.50.50480.7685+0.2637+34.32B(m)0.51.50.01060.0319+0.0213+66.67S(m)0.020.10.11580.1038-0.0120-10.36飛(m/min)120.00540.0643+0.0589+91.67n(rad/m)10700.43091.1198+0.68884-61.52凡血(cm)0.4300.03900.0062-0.0328-83.99A(N/mm)10010000.00670.0669+0.0602+90.00Be0.480.03110.0064-0.0247-79.44遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文5 采煤機工作面噪聲和溫升的實驗分析采煤工作面的特點隨著采煤工作面開采強度的加大、產(chǎn)量的增大、機電設(shè)備多旦功率大等等造成了工作面氣候條件惡化,具有以下幾個特點 2工作面氣候條件差采煤工作面空氣溫度高、濕度大,生產(chǎn)過程中從煤層和采空區(qū)涌出各種有害氣體、產(chǎn)生大量的粉塵,這一切都惡化了工作面的氣候條件。(2)煤塵濃度高采煤工作面開采強度大、產(chǎn)量高、塵源多,煤塵濃度在采煤機割煤時,粉塵濃度高達上萬mg/rrP;嚴重污染了作業(yè)環(huán)境，損害了工人的身體健康,危及礦井安全。(3) 機電設(shè)備散熱量大工作面機電設(shè)備多、功率大,在エ作時產(chǎn)生大量的熱量，對工作麗的氣候條件造成不利的影響,對工作面氣候條件影響最大的設(shè)備之ー是布置在進風流中的移動變電站。由于移動變電站靠近工作面、負荷大,產(chǎn)生的熱量直接進入工作面，在一般情況下可使工作面的進風流溫度升高3"C左右。5.2采煤機參數(shù)與工作面噪聲和溫升的實驗驗證由于采煤機受工作條件的限制,要進行現(xiàn)場的實測、數(shù)據(jù)采集、記錄和分析是十分困難的,因為所有電氣儀器設(shè)備在其使用中必須防爆。由此可見,在實際工作中進行采煤機參數(shù)對工作面噪聲和溫升影響的測試分析是相當困難的。而在地面利用采煤機截割假煤壁進行噪聲和溫升測試,不僅耗材多,試驗費用高，而且由于這種辦法和實際情況有差別,得出的結(jié)論還要進行修正。為此,本文通過現(xiàn)有工作面遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 43噪聲和溫升的實驗數(shù)據(jù)［2J［42J來驗證本文所建立的采煤機參數(shù)與工作面噪聲和采煤機參數(shù)與工作面溫升的數(shù)學模型正確與否。具體實驗條件如下Z工作面回采平巷長700m,有效通風斷面10.92mz,風量981m3/min,兩順槽寬各3m〇采煤機滾筒截深0.6m,采煤機溫度平均50"c。風流溫度22.2-26.8"c,平均24.5"C,四壁平均溫度27.2"C,煤壁的導熱系數(shù)為0.26w/m"C,巖石的導熱系數(shù)5.31w/mZC?采煤機導熱系數(shù)2.55w/m.C。采煤機參數(shù)與工作面噪聲關(guān)系的實驗驗證本文利用MATLAB軟件［55-57)根據(jù)現(xiàn)有測點到采煤機距離r與エ作面噪聲關(guān)系的數(shù)據(jù)、采煤機牽引速度％與工作面噪聲關(guān)系的數(shù)據(jù)、采煤機滾筒轉(zhuǎn)速n與工作面噪聲關(guān)系的數(shù)據(jù)繪制出圖5-1測點到采煤機距離r與工作面噪聲關(guān)系的實測圖、圖5-2牽引速度飛與工作面噪聲關(guān)系的實測圖、圖5-3滾筒轉(zhuǎn)速n與工作面噪聲關(guān)系的實測圖。1m 95回一...因a，樹建フ5也 ???7日…+因 也如回55□ 2~ 4SB1日12 14 161日測點到采煤機,的距離叫m)

圖5-1測點到采煤機距離r與工作面噪聲關(guān)系的實測圖

100 組96,ハ、Q4,ハ、Q4部 4爭[舛 0 2 4 ^3 1日ロ牽引速度vq(mlmin)圖5-2牽引速度Vq與工作面噪聲關(guān)系的實測圖92 91.591回5一 ★軍團I ，E四5r 華爭...回5,伊回87.50?ロ ]z 一?.m回7ロ日 滾?ロ圖5-3滾筒轉(zhuǎn)速n與工作面噪聲關(guān)系的實測圖遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 45通過分析比較可知,實測結(jié)果和模擬研究所得工作面噪聲變化趨勢基本吻合的同時數(shù)據(jù)普遍高于模擬結(jié)果。例如,將實2同數(shù)據(jù)所得圖5-1和模擬數(shù)據(jù)所得圖2-4 進行比較,可知工作面噪聲隨 tl點到采煤機距離r的增加而不斷減小，且很明顯Lp和r之間并非簡單的線性關(guān)系,這和現(xiàn)有的資料有關(guān)聲音隨著測點到聲源距離的變化趨勢基本一致。將實測數(shù)據(jù)所得圖5-2和模擬數(shù)據(jù)所得圖4-5進行比較,可知工作面噪聲隨牽引速度飛的增加逐漸加大近 lOdB,和模擬結(jié)果比較接近，將實額1數(shù)據(jù)所得圖5-3和模擬數(shù)據(jù)所得圖4-6進行比較,可知工作面噪聲隨滾筒轉(zhuǎn)速n的增加逐漸加大近3dB和模擬結(jié)果比較相似。模擬結(jié)果和實測結(jié)果略有一定差異,這是因為理論分析與實驗條件不一樣.比如,理論分析時沒有考慮采煤機的落煤、運輸機的工作與推進、液壓支架的降柱、移架和升柱等對采煤機產(chǎn)生的噪聲的影響,沒有考慮煤壁和工作面其它設(shè)備對采煤機所產(chǎn)生的噪聲的反射和折射等情況。從實測結(jié)果和模擬結(jié)果中采煤機參數(shù)對工作面噪聲影響的變化趨勢是比較相似的,且通過比較模擬結(jié)果和實測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)實測結(jié)果比模擬結(jié)果偏高約4dB作用。因而可以驗證本文第二章所建立的采煤機參數(shù)與工作面噪聲關(guān)系的數(shù)學模型及第四章模擬結(jié)果的正確性和可行性，同時與采煤機是工作面主要噪聲源的理論［1相吻合。但由于受現(xiàn)有實驗條件和實驗數(shù)據(jù)的限制,故本文僅對測點到采煤機工作面的距離r、牽引速度飛和滾筒轉(zhuǎn)速n與工作面噪聲關(guān)系的實測圖和模擬圖進行比較研究,驗證所建立的模型及模擬結(jié)果的正確性和可行性。5.2.2采煤機參數(shù)與工作面溫升關(guān)系的實驗驗證本文利用MATLAB軟件根據(jù)現(xiàn)有采煤機牽引速度V.與工作面溫升關(guān)系的數(shù)據(jù)、采煤機滾筒速度 ?工作面溫升關(guān)系的數(shù)據(jù)繪制出圖5-4牽引速度v與工作面溫升關(guān)系的實測圖、圖5-5滾筒轉(zhuǎn)速n與エ遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文作部溫升關(guān)系的實測圖。因5-4牽引速度飛與工作面溫升關(guān)系的實測圖ロ回 ロロ45+ロ04■國口:茹4告

幅事口025爭ロロ2ロロ15ロロ］ R（ t,J r^i フn］口到 至リ -4-1=! ロヒト?援筒轉(zhuǎn)速n陽dim）以上的實測結(jié)果和模擬所得溫升變化趨勢基本吻合的同時實測結(jié)果明顯高于模擬結(jié)果。將圖5-4牽引速度と與工作面溫升關(guān)系的實測圖與圖4-12牽引速度と對工作面溫升的影響模擬曲線圖比較可知,隨著牽引速度飛的增加工作面溫度變化率為0.6"C.將圖5-5滾筒轉(zhuǎn)速n與工作面溫升關(guān)系的實測圖和圖4-13滾筒轉(zhuǎn)速n對工作面溫升的影響模擬曲線比較可知,隨著滾筒轉(zhuǎn)速n的增加工作面溫度變化率為O.7.C.變化趨勢基本一致。但模擬結(jié)果和實測結(jié)果略有一定得差異,這是因為理論分析與實驗條件不一樣。比如,將圍巖和井下空氣等物性參數(shù)視作常數(shù),不發(fā)生熱交換,不考慮其隨溫度的變化;在氣流中不存在熱源、熱匯,氣流各組分之間沒有化學反應(yīng):不計遺煤氧化發(fā)熱量、人體散熱和工作面地下熱水散熱的影響。從實測結(jié)果和模擬結(jié)果中可知，實測結(jié)果比模擬結(jié)果普遍提高近似一點五倍,采煤機參數(shù)對工作面溫升影響的變化趨勢是比較相似的。從而可以證明第三章所建立的采煤機參數(shù)與工作面溫升的數(shù)學模型和第四章模擬結(jié)果的正確性和可實用性,同時也與采煤機是工作面主要熱源之一的理論⑹相吻合。由于受現(xiàn)有實驗條件和實驗數(shù)據(jù)的限制,故本文僅對采煤機牽引速度に與工作面溫升、滾筒轉(zhuǎn)速n與工作面溫升的關(guān)系的實測圖和模擬圖進行對比研究,驗證所建立的模型及模擬結(jié)果的正確性和可行性?？傊?應(yīng)用現(xiàn)有實驗數(shù)據(jù)的方法來研究采煤機參數(shù)與工作面噪聲和溫升數(shù)學模型的正確與杏,是ー種經(jīng)濟而有效的方法。遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文6結(jié)論與展望6.1結(jié)論論文圍繞采煤機參數(shù)對工作面噪聲和溫升的影響展開研究,所做的主要工作如下Z①通過對噪聲基礎(chǔ)知識的學習,對采煤機的噪聲源進行了分類（發(fā)動機噪聲、傳動系噪聲、截割噪聲、機體振動噪聲〉。②建立了采煤機參數(shù)對工作面噪聲影響的數(shù)學模型,確定了采煤機各參數(shù)與工作面噪聲之間的定量關(guān)系,通過編制的模擬程序,對采煤機各參數(shù)變化對工作面噪聲的影響進行了模擬研究。③建立了采煤機參數(shù)對工作面溫升的數(shù)學模型,利用編制的模擬程序?qū)Σ擅簷C在各種參數(shù)條件下的工作進行了模擬研究,找出了采煤機各參數(shù)對工作面溫升的影響。④利用實驗數(shù)據(jù)檢驗了所建模型和模擬程序的正確性。⑤通過采煤機滾筒直徑D、截深B、截線間距S、牽引速度飛、滾筒轉(zhuǎn)速n、最大切屑厚度h.°ハ截割阻抗d和煤巖脆性級別ル等參數(shù)對工作面噪聲和溫升的模擬研究,得出了一些工程上可供借鑒的結(jié)論=1）采煤機參數(shù)對工作面噪聲的影響由大到小為 Z牽引速度飛、截割阻抗A、煤巖脆性級別乓、最大切屑厚度也皿、截深B、滾簡直徑D、截線間距S、滾筒轉(zhuǎn)速c;采煤機參數(shù)對工作面溫升的影響由大到小為2牽引速度セ、截割阻抗A、最大切屑厚度凡皿、煤巖脆性級別H截深B、滾筒轉(zhuǎn)速n、滾筒直徑D、截線間距S；2）牽引速度飛對工作面環(huán)境的影響最為嚴重。隨著牽引速度飛的增加,工作面噪聲和溫升分別增大的百分比為 12.04%和91.67%;因此，在截割煤巖的過程中一定要調(diào)整好合理的牽引速度:3）截割阻抗A作為一個反映煤巖性質(zhì)的綜合指標,對工作面噪聲遼寧工程技術(shù)大學碩士學位論文 咽和溫升的影響也不容忽視,隨著截割阻抗的增加,工作面噪聲和溫升增大的百分比分別為 10.78%和90.00%,所以,對于一定性質(zhì)的煤巖,必須選擇合適的采煤機:4）通過模擬研究可知,采煤機各參數(shù)對工作面噪聲和溫升的影響變化狀況并非一致的,而且各參數(shù)之間是相互聯(lián)系和相互制約的。因此,在調(diào)整采煤機參數(shù)來降低工作面噪聲和溫升的時候,要根據(jù)實際情況，協(xié)調(diào)好各個參