采煤机截割部截割煤层仿真研究

吴继龙，张丽军

（大同煤矿集团同生精通兴旺煤业有限公司，山西 大同 037001）

引言

在当前综合机械化开采的大背景下，采煤机作为综采工作面的关键设备，承担着工作面的煤层截割、落煤等任务。采煤机的截割效率、落煤能力等直接决定工作面的生产效率和能力。在实际截割任务中，由于工作面煤层条件、顶底板情况的复杂性，采煤机截割部与煤层接触时所承受的载荷处于动态变化状态。准确对动态载荷进行控制和预测，并采取有效的控制措施对于提高采煤机的生产效率和设备的使用寿命具有重要意义。因此，在合理的控制策略下，可根据煤层的变化情况对采煤机的截割速度和牵引速度进行实时控制[1-2]，并开展关于采煤机动力学特性的研究。

1 采煤机概述

采煤机作为煤矿开采的核心设备，根据滚筒数量可分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。其中，单滚筒采煤机的应用较少，主要用于薄煤层开采；双滚筒采煤机能够适用于各种复杂条件煤层的开采，具有采高范围广、调高方便的优势，其应用较广。本文以双滚筒采煤机为例开展研究，其具体型号为MG300/7000-WDK。MG300/7000-WDK 双滚筒采煤机的结构如图1 所示。

图1 双滚筒采煤机整体结构图

由图1 可知，双滚筒采煤机的关键部件包括截割部、牵引部、控制部和行走部。截割部包括左右侧两个滚筒，主要部件为摇臂和滚筒。滚筒与煤层直接接触，承担主要的截割任务，其主要任务为落煤和装煤，主要结构包括截齿、喷雾系统、螺旋叶片，该部件也是直接接受煤层冲击的部件[3]；……