滚筒逆转装煤过程的颗粒运动行为研究

针对薄煤层采煤机滚筒装煤效率低的问题,以某型号薄煤层采煤机为研究对象,以叶片螺旋升角、滚筒转速、牵引速度为主要设计变量,采用离散元研究方法对采煤机滚筒的逆转装煤过程进行分析。利用三维离散元软件PFC,建立滚筒、煤壁、刮板输送机中部槽联合仿真模型,仿真过程中统计滚筒装煤效率以及滚筒叶片包络范围内颗粒速度、颗粒数。结果表明:该型号采煤机滚筒宜采用叶片螺旋升角21°,在牵引速度1.5 m/min,转速45r/min或牵引速度2m/min,转速50r/min时,均能获得较高的装煤效率;叶片包络范围内颗粒三个方向的速度随着滚筒转速的增大而增大,且Y方向速度的增大幅度小于转速的增大幅度,X、Z方向速度的增大幅度大于转速的增大幅度。     

基于螺旋滚筒模型的采煤机装煤性能研究

为提高采煤机装煤效率，基于离散元数值模拟理论、螺旋滚筒模型，分析了螺旋升角、滚筒直径、筒毂直径、截割深度和滚筒转速对采煤机装煤率的影响程度。结果表明：随着螺旋升角的提高，装煤率随之上升，装煤率与螺旋升角呈现正相关关系。滚筒直径越大，装煤率越高，曲线斜率也是呈现出先增后减变化趋势。增加筒毂直径后，会导致采煤机的容量减小，筒毂直径与装煤率呈现负相关关系。增加滚筒转速，能使螺旋叶片排出煤颗粒速度加快，进而提高了装煤率。     

基于离散元法的螺旋滚筒装煤性能研究

为提高薄煤层采煤机的装煤性能,以离散元理论为基础,结合鄂尔多斯文玉煤矿的煤样性质测定结果,建立了螺旋滚筒与煤壁的离散元仿真模型。解决了离散元煤壁黏结参数的合理选择以及螺旋滚筒与煤壁之间的耦合等关键问题;通过对不同统计区域内煤炭颗粒质量以及速度的变化进行跟踪和统计,找出螺旋滚筒结构及运动学参数等因素对煤流运动规律的影响:随螺旋升角增加,滚筒装煤率呈现出先增大后降低的变化;滚筒装煤率随截割深度和牵引速度的增加大而逐渐降低;增大滚筒转速能够提高装煤效率,但装煤率提高的幅度随滚筒转速的增加逐渐趋于平缓。     

薄煤层采煤机装煤性能研究

为了提高薄煤层采煤机的装煤性能及工作效率,运用理论分析与离散元数值模拟的方法对其进行了研究。针对理论落煤量及理论装煤量与牵引速度、滚筒截深、滚筒转速、螺旋升角的关系进行了理论分析;基于PRO/E与EDEM建立了采煤机截割部的离散元仿真模型及煤壁模型,模拟了采煤机截割、破碎煤岩的复杂过程,并获得了相应的装煤率;基于正交试验法分析了牵引速度、滚筒转速、叶片螺旋升角、滚筒截深对采煤机装煤性能的影响规律及显著程度。基于实际工况,得到了新型薄煤层采煤机的最优设计参数,为采煤机滚筒装煤性能的研究及优化提供了一种新方法。     

薄煤层采煤机高效弧形滚筒装煤研究

在综合机械化采煤中,采煤机的工况复杂,影响滚筒装煤效果的因素众多,尤其是薄煤层。传统改善装煤效果的做法是调整滚筒转速和叶片升角。为了更好地提升薄煤层滚筒的装煤效果,提出了优化滚筒叶片的解决方案。叶片靠近外缘的形状优化为弧形,并利用离散元方法对新型弧形滚筒进行了仿真,取得了良好的装煤效果。为改善薄煤层采煤机装煤效果、提高薄煤层工作面的生产效率提供了新的思路。     

薄煤层螺旋滚筒装载能力的研究

螺旋滚筒是采煤机工作的执行机构,承担截煤和装煤的重要任务。滚筒装载效率关系到整个工作面的工作效率。借用量纲分析讨论了薄煤层滚筒叶片的最佳螺旋升角的计算方法。对薄煤层滚筒的装载能力给出了计算公式,为薄煤层滚筒研究奠定了基础。     

采煤机螺旋滚筒装煤性能研究及其参数优化

在理论研究的基础上 ,将影响采煤机装煤性能的 4个主要因素即滚筒叶片直径、滚筒转速、螺旋叶片内、外螺旋角做为设计变量 ,滚筒装煤生产率为目标函数进行了优化设计 ,并进行了分析。     

小直径采煤机螺旋滚筒装煤率的研究

通过对小直径采煤机螺旋滚筒的工作情况进行分析,在滚筒结构方面进行一些技术改革创新,通过改变装煤时煤流的速度和方向,使其装煤能力有了很大提高,对薄煤层开采提供了宝贵的技术支持。     

离散元技术在螺旋滚筒装煤性能研究中的应用

为研究复杂煤层赋存条件下螺旋滚筒的装煤性能,根据内蒙古鄂尔多斯某矿煤样性质测试结果,结合DEM(离散元技术)方法,建立薄煤层采煤机螺旋滚筒与煤壁的离散元耦合模型。解决了螺旋滚筒与煤壁的耦合以及离散元仿真中各参数的合理选择等关键问题;通过跟踪和统计装煤过程中颗粒速度、质量,获取螺旋滚筒装煤过程中煤流的运动形态,以及滚筒包络区域内颗粒的速度分布,根据不同区域的颗粒质量统计计算出螺旋滚筒的装煤效率。通过对采煤机工业性试验中一次截割工作面长度的落煤量和刮板输送机运煤量的统计,发现利用DEM模拟得到螺旋滚筒装煤率与试验数据基本一致。此研究结果为螺旋滚筒装煤性能的改善提供了一种新的方法。     

影响小直径滚筒采煤机装煤性能因素分析

分析研究了影响小直径滚筒采煤机装煤能力的因素：滚筒直径和长度、叶片的几何参数、滚筒转速和采煤机牵引速度；提出了4条改进措施：增加挡煤板、降低牵引速度、增大滚筒转速、适当加大螺旋升角。     

基于计算机模拟技术的采煤机滚筒螺旋叶片布置对装煤效率影响分析

采煤机螺旋滚筒的装煤效率影响因素较多,采用理论解析法结合计算机模拟方法对影响螺旋滚筒截煤效率的因素进行了分析,最后得出采煤机的牵引速度、螺旋叶片的倾斜角度以及螺旋滚筒转数三因素对于采煤机滚筒的截煤效果影响较大,通过正交试验法得到三因素对截煤效果的影响程度并提出最佳参数组合策略。     

采煤机滚筒直径及螺旋升角对装煤效果的影响

对采煤机滚筒的直径及螺旋升角对装煤效果的影响进行了探讨，并提出了对其选择及设计范围。     

端面截割小直径滚筒装煤效率的研究

我国极薄煤层的开采机械化问题,比较突出,主要设备为采煤机。文中对极薄煤层用爬底板端面截割采煤机小直径滚筒的装煤效率,通过参数分析及一系列的实验研究,根据其有关参数对装煤量、装煤效率及比能耗的相应有利关系,提出小直径滚筒设计应该是:适宜的滚筒和筒毂直径;2～3头的光滑叶片且升角在30～35°;转速在120～130r/min的逆向旋转滚筒以及与转速相匹配的1.2～2m/min的牵引速度。     

提高采煤机滚筒综合性能的研究

滚筒的截割能力、装煤能力、块煤率是评价采煤机滚筒性能的主要标准,影响采煤机滚筒性能的参数:截割功率、滚筒直径、滚筒转速、滚筒的截齿数、叶片螺旋角、叶片头数。通过分析这些参数与截割能力、装煤能力、块煤率之间的关系,综合考虑这些因素,合理优化滚筒参数,是设计高性能滚筒的保证。     

滚筒式采煤机装煤效果分析及参数优化

根据采煤机的截割理论,研究了影响采煤机滚筒装煤效果的主要参数,建立了螺旋叶片参数(结构参数、运动参数)与目标函数(滚筒装煤能力)间的数学模型,并对其进行了分析。     

螺旋角对采煤机滚筒装煤能力的影响

<正> 螺旋角对滚筒装煤能力有着一定的影响,因此,在设计制造滚筒时,应严格控制螺旋角,使螺旋滚筒达到最佳装煤效果。一、影响螺旋滚筒装煤能力的诸因素当螺旋滚筒以每分钟转速n旋转时,煤在叶片的作用下,其运动规律如图1所示。     

薄煤层采煤机鼓形滚筒装煤性能研究

为解决薄煤层采煤机装煤效果差的问题,对鼓形滚筒进行优化设计,提出将累积装煤率作为评价采煤机装煤能力的指标,采用离散元法对传统滚筒与鼓形滚筒进行装煤效果的仿真研究,分析了传统滚筒与鼓形滚筒的装煤效率,最后对2种滚筒装煤效率和块煤率进行试验研究。试验结果表明:随着鼓形滚筒筒毂锥顶半角β的增大,其装煤效率呈现出先增大后减小的趋势,且当筒毂锥顶半角β=10°时,鼓形滚筒的装煤效率最高;与普通形滚筒相比,所优化设计的鼓形滚筒的截割比能耗更小、块煤率更大、装煤效率更高。研究结果可为薄煤层采煤机滚筒的选择和设计提供参考依据。     

薄煤层滚筒式采煤机装煤性能的研究与应用

通过对薄煤层采煤机滚筒装煤性能的参数分析,并结合滚筒装煤的力学、运动学分析,得出了滚筒理论装煤量和装煤效率的表达式。在此基础上,分析了10902工作面装煤效率低的原因,并对采煤机滚筒参数进行成功改进,解决了采煤机滚筒装煤效率低的难题,提高了工作面的生产效益,为滚筒设计提供了可靠依据。     

基于人工鱼群算法的螺旋钻采煤机二次破碎率最低的参数优化设计

为了减小螺旋钻采煤机二次破碎率,选择螺旋输送机构的内径、螺旋叶片导程、螺旋叶片升角以及螺旋叶片厚度为设计参数,以螺旋输送机构二次破碎率最低为优化目标,采用人工鱼群算法(AFSA)对螺旋输送机构进行参数优化。优化结果表明,在输送机构外径不变、且保证结构强度与刚度要求和不堵塞等条件下,螺旋钻采煤机的二次破碎率减少了11.56%,煤流循环系数降低了3.65%。     

采煤机滚筒截割煤壁过程动力学分析

通过UG三维软件创建滚筒采煤机的仿真模型,利用ABAQUS软件建立煤壁模型并设置滚筒与煤壁的材料属性和边界条件,从滚筒与煤壁的装配过程、添加约束和边界条件、添加相互作用及属性、网格划分、分析求解与后处理等方面描述滚筒截割煤壁过程有限元仿真,最后利用ABAQUS软件模拟滚筒截割煤壁的动态过程,通过仿真分析受力数据绘制滚筒的三向受力曲线,由受力曲线分析滚筒螺旋叶片升角对滚筒截割受力的影响,从而得出不同叶片升角对滚筒采煤截割过程其受力的影响程度。