煤巖的破碎方式分

煤巖的破碎方式分析班級(jí)：機(jī)械Z1015姓名：李瑞琦學(xué)號(hào)：20100000091.煤巖破碎的基本理論及主要內(nèi)容2.現(xiàn)有采煤機(jī)及其破煤機(jī)理3.未來采煤機(jī)的破煤方式的發(fā)展煤巖破碎的基本理論及主要內(nèi)容煤巖破碎理論是采掘機(jī)械學(xué)科所特有的重要研究領(lǐng)域.它的研究?jī)?nèi)容主要有2個(gè)方面:1、研究采掘機(jī)械的工作對(duì)象—煤巖的可破碎性(可截割性、可刨性)研究;2、研究采掘機(jī)械工作機(jī)構(gòu)及其截割刀具在破碎煤巖過程中的工作機(jī)理及作用載荷。煤巖的性質(zhì)

煤巖的物理性質(zhì)：1、容重：?jiǎn)挝惑w積煤巖在干燥狀態(tài)下的重量（質(zhì)量）。2、濕度:用含水率表示。含水率高的煤巖體，結(jié)構(gòu)被弱化，強(qiáng)度低。采掘時(shí)，功率消耗低，粉塵少，但是巷道圍巖易變形，維護(hù)難度大。3、松散性：煤巖被破碎后，其體積增大的性能。4、穩(wěn)定性：煤巖暴露出自由面后，不致塌陷的

性能。煤巖的機(jī)械性質(zhì)：煤層受到機(jī)械施加的外力時(shí)，所表現(xiàn)的出的性質(zhì)和抵抗外力的能力。強(qiáng)度、硬度、接觸強(qiáng)度、彈性、塑性、脆性、堅(jiān)固性、截割阻抗、摩擦與磨蝕性、蠕變與松弛、破碎特性、截割可碎性、可鉆性等。我們利用煤巖的這些性能，研制出各種采掘機(jī)械，如：采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、刨煤機(jī)、鉆煤機(jī)等。

現(xiàn)有采煤機(jī)及其破煤機(jī)理采煤機(jī)是完成破煤和裝煤的機(jī)械，在綜采設(shè)備中，是關(guān)鍵的一個(gè)組成部分，滾筒式采煤機(jī)由：牽引部：由牽引機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置和控制裝置組成，其作用是借助傳動(dòng)星輪與齒條的正確嚙合，使采煤機(jī)沿工作面牽引，進(jìn)行移動(dòng)，控制裝置通過傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)減速、加速和換向等功能。截割部：由工作機(jī)構(gòu)、減速裝置和調(diào)高裝置組成，工作機(jī)構(gòu)主要指采煤機(jī)的螺旋滾筒、截齒和擋煤板，電動(dòng)機(jī)通過截割部的減速裝置把動(dòng)力傳給螺旋滾筒，使截齒截割煤巖，通過螺旋滾筒和擋煤板實(shí)現(xiàn)裝煤，通過滾筒調(diào)高裝置，采煤機(jī)可適應(yīng)不同煤層采高的要求。電控部：由電動(dòng)機(jī)和電氣控制部分組成，電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，用于驅(qū)動(dòng)截割和牽引兩個(gè)部分，電氣控制部分主要用以控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止、正反轉(zhuǎn)以及電動(dòng)機(jī)的功率調(diào)節(jié)等。附屬裝置主要包括底托架、電纜水管脫移裝置、滅塵冷卻裝置和防滑裝置等。螺旋滾筒用來破煤和裝煤，其由螺旋葉片、端盤、齒座、噴嘴及筒轂等部分組成，葉片與端盤焊在筒轂上，筒轂與滾筒軸鏈接，齒座焊在葉片與端盤上，齒座中固定用來截割煤巖的截齒，螺旋葉片將落下的煤推向輸送機(jī)，為防止?jié)L筒端盤與煤壁發(fā)生碰撞，滾筒端盤邊緣的截齒向煤壁側(cè)傾斜，由于端盤上截齒截入煤巖體，其工作條件惡劣，故截線距較小，越往煤壁截線距越大。采煤機(jī)的大部分功率都消耗在螺旋滾筒上，滾筒的受力分析是設(shè)計(jì)和研究采煤機(jī)的基礎(chǔ)，滾筒上的作用力主要為參與截割的截齒力與力矩的代數(shù)和，由于煤巖的物理性質(zhì)的變化、截齒分布的不均勻以及單位時(shí)間內(nèi)截齒工作數(shù)量的不同，滾筒上載荷的大小很難定量的計(jì)算。截齒截齒是滾筒式采煤機(jī)上直接用來截割煤巖的刀具，其幾何參數(shù)和質(zhì)量對(duì)滾筒式采煤機(jī)的工況、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本及能耗有很大影響，采煤機(jī)上的截齒主要有兩類：刀型截齒和鎬型截齒刀型截齒是沿滾筒徑向安裝的，根據(jù)其前面的形狀不同，分為平前面截齒和屋脊截齒，平前面截齒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但截割煤巖時(shí)易形成密實(shí)核，產(chǎn)生的煤粉較多，刀具受力大，其使用于中硬及夾矸較小且節(jié)理發(fā)達(dá)的煤層;屋脊?fàn)罱佚X的強(qiáng)度高，截割煤巖時(shí)不易形成密實(shí)核，產(chǎn)生的煤粉少，截齒受力相對(duì)減小，其適用于韌性和夾矸多的硬煤層。鎬型截齒基本是沿滾筒的切向安裝的，其分為圓錐形截齒和帶刃扁截齒，鎬型截齒截割煤巖時(shí)主要靠齒尖的尖劈作用楔入煤體而將煤破碎，脆性及裂隙多的煤，適用于鎬型截齒，裂隙不發(fā)達(dá)的韌性煤不易用鎬型截齒，因?yàn)轫g性煤不易楔入，楔入后煤不易崩落，使截齒被煤巖包住，造成阻力和電動(dòng)機(jī)功率消耗急劇增加。截齒工作機(jī)理及作用載荷以雙滾筒采煤機(jī)中的鎬型齒為例：鎬型截齒破煤機(jī)理:鎬型截齒撞擊煤巖體的過程中，截齒齒尖以一定的角度鍥入煤巖體內(nèi)，從而使煤巖體被壓部位逐漸粉碎。隨著截齒鍥入深度的增加，煤巖體內(nèi)部的壓張力逐漸增大，使被粉碎的煤巖體的截面不斷擴(kuò)大。同時(shí)，被壓部位表面會(huì)產(chǎn)生大的彈性變形，從而使煤巖體斷裂，并形成扇形落煤。截齒截割煤巖的作用力分析截齒截割煤巖從截齒接觸煤巖開始，首先煤巖非線性壓密自組織過程，經(jīng)過若干個(gè)不均勻的小塊切削破壞，達(dá)到一次大塊切削崩落破壞，形成一個(gè)完整周期。截齒截割煤巖的各階段與截齒所受的截割阻力相對(duì)應(yīng)，截齒截割煤巖的過程分為兩個(gè)階段：一個(gè)階段時(shí)從截齒開始運(yùn)動(dòng)起，作用力逐漸增加，一直增加到對(duì)該截割條件下的某一定值，對(duì)于給定的材料在其它條件都相同條件下，無論是作用力的增長(zhǎng)率還是下降率，都是一個(gè)定量指數(shù)，其與被截割煤巖的物理機(jī)械性能有關(guān)，由于煤巖不是理想彈性固體，當(dāng)介質(zhì)中的振動(dòng)能因摩擦、導(dǎo)熱和其它效應(yīng)而被吸收時(shí)，所激發(fā)的彈性波就會(huì)在巖石中受到減弱，這種減弱服從于指數(shù)定律。未來采煤機(jī)的破煤方式發(fā)展1