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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

滚筒结构对装煤效率的影响及煤流运动轨迹研究

通过离散元仿真分析,对采用变升角螺旋滚筒的木瓜煤矿MG-500/1200-WD型采煤机进行了模拟研究,从煤流轨迹以及其与叶片作用关系角度进行分析,结果显示:在逆转滚筒时,变升角和叶片轴向倾斜的螺旋滚筒能够提升装煤效率;而顺转滚筒时,叶片凹凸面相互影响使得变升角螺旋滚筒装煤效率低。在仿真的基础上,对滚筒结构的叶片摩擦阻力、煤流运动时间以及煤流加速度进行了改进,提高了采煤机的装煤效率。     

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。     

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。     

基于EDEM的采煤机滚筒工作性能的仿真研究

为研究不同工况参数下采煤机滚筒的落煤特性,以MG500/1180-WD型号采煤机为研究对象,采用EDEM离散元仿真软件建立三维仿真模型,综合考虑煤岩块度、顶板压力对采煤机截割性能的影响,研究采煤机截割煤岩的动态过程,利用单因素试验法分析截割过程中煤岩颗粒的运动轨迹,研究不同截深、转速对采煤机装煤率、滚筒三向载荷、截割比能耗的影响以及滚筒包络范围内颗粒平均速度的变化曲线。结果表明:采煤机装煤率随转速增大先增后减的趋势,随截深增大而增大;滚筒三向载荷随转速增大而减小,随截深增大而增大;截割比能耗随转速、截深增大而增大。综合考虑选择低转速、大截深的滚筒可以在一定程度上提高采煤机装煤率;同时为提高采煤机的截割效率,减小耗损可以在保障装煤率的前提下,适当减小截深。研究结果为采煤机高效截割提供了改进参考。     

螺旋滚筒装载试验的灰关联分析

通过采煤机螺旋滚筒模拟装载试验的灰关联分析，获得滚筒转速、叶片螺旋角、机器牵引速度对装载比能耗的影响主次关系，为进一步研究指明了方向。     

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。     

基于EDEM的薄煤层采煤机滚筒旋向对装煤效率的影响

使用离散元仿真软件EDEM在相同材料条件和运动条件下对薄煤层采煤机小直径滚筒两种转向进行仿真,探究滚筒转向对装煤效果的影响,并通过分析装煤过程中煤炭颗粒的运动轨迹研究装煤性能存在差异的原因。仿真试验得出：采煤机滚筒逆转装煤率为41.37%,采煤机滚筒顺转装煤率为27.51%,导致这一差异的主要原因是由于采煤机滚筒逆转对煤炭颗粒的作用更有利于装煤,分析结果可为薄煤层采煤机滚筒工作旋向选择提供理论依据。     

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。     

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。     

螺旋滚筒装煤效果的探讨

<正> 目前,滚筒式采煤机已广泛使用于机采工作面,本文通过模拟的装煤实验,对几种缩小比例的滚筒在不同转速和牵引速度下进行了实验。根据实验结果,对螺旋滚筒的装煤过程、结构、转速和牵引速度对装煤效果的影响,进行了初步的分析。     

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。     

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。     

螺旋滚筒装煤过程对煤块度的影响

在模拟装煤试验台上，通过正交试验，确定螺旋升角αｙ，滚筒转速ｎ，牵引速度Ｖｑ三因素对煤块度指标的影响程度和三者之间的最佳匹配关系     

电牵引滚筒采煤机变频调速节能控制技术

对电牵引滚筒采煤机的变频调速过程进行节能控制,可以提高煤矿企业的经济效益。为了降低电牵引滚筒采煤机变频调速的能耗,提出一种电牵引滚筒采煤机变频调速节能控制技术。选择MG180/435-W型电牵引滚筒采煤机为实验对象,利用变频调速装置实现电牵引滚筒采煤机的能耗控制。通过电牵引滚筒采煤机的运动学分析,制定电牵引滚筒采煤机变频调速装置的能耗控制方案,在不同方案下,启动采煤机变频器,通过调速实现变频调速装置的能耗控制,测试了转速和频率对电牵引滚筒采煤机能耗的影响。结果表明,在矢量控制方案下,将牵引转速和滚筒转速设定为400 r/min、频率为62 Hz时,电牵引滚筒采煤机的能耗最低;在恒压控制方案下,将牵引转速和滚筒转速设定为600 r/min、频率为135 Hz时,电牵引滚筒采煤机的能耗最低,通过电牵引滚筒采煤机的变频调速,降低电牵引滚筒采煤机变频调速的能耗。