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煤巖破碎理論的研究

采掘機械的工作對象是煤和巖石，工作機構(gòu)破碎煤巖礦體是采掘機械玻主要的功能。 

煤巖破碎理論是研究機械破落煤巖過程中，刀具與煤、巖體相互作用的有關(guān)能母轉(zhuǎn)換、破碎 機理和受力分析等問題的一門學科，研究煤巖破碎理論，對設(shè)計、制造和使用采掘機械起宥 理論指導作用。

煤、巖是非均質(zhì)、非連續(xù)和各向異性的脆性物料，陚存地下的煤、巖體內(nèi)部還受地應(yīng)力的 作用•機械破落煤、巖有擠壓、沖擊、彎折、劈裂和研磨等多種方法.在具體的破落過程中， 往往娃多種破落方法共同起作用，這取決于所采用的破落器具，為了提高破落效果，還可采 用高頻電磁波、超聲波、熱力和水射流等輔助手段。自20世紀50年代后期起，一些國家相 繼開展高壓水射流輔助破落煤、巖的研究，并»在全斷曲掘進機、懸臂式摑進機、刨煤機和鑿 巖機上進行過試驗，存在的主要問題是：比能耗較高，經(jīng)濟性較差；高壓水射流發(fā)生裝S、回 轉(zhuǎn)接頭和管道等制造技術(shù)要求高，使用壽命短.

破落機械的結(jié)構(gòu)和參數(shù)對破落過程的影響主要研究：破落機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)對栽荷、比 能耗、破碎塊度分布規(guī)律、粉塵生成率、刀具使用壽命以及運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性等的影響.現(xiàn)已能根 據(jù)給定的工作條件和破落機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)估箅這些影響，并可據(jù)此進行優(yōu)化設(shè)計。

煤巖破碎理論研究方法主要有：

①現(xiàn)場試驗法。可得到最接近實際的數(shù)據(jù)，一般只能 測a最簞本的項目，如功率等。

②模化試驗法。在實驗室內(nèi)用試驗臺按相似琿論的要求進 行試驗和處埋試驗結(jié)果。費用較少，并可深人進行研究。何是，需要有較高的試驗技術(shù)，才能 保證試驗過程與實酥破落過程達到相似。

③“純”化試驗法。把煤、巖的力學特性單純化的 試驗方法，主要用于研究煤、巖破碎過程的機理，如用光彈試驗方法觀察密實核或裂紋的形 成和發(fā)掖，研究應(yīng)力波的傳播等。

試驗是研究煤、巖機械破落過程的主要手段。采用正交設(shè)計優(yōu)化試驗方案，用統(tǒng)計相關(guān) 分析處理試驗結(jié)果，比較適合離散性較強的煤、巖破落過程的研究。用力學原理分析煤、巖 破落過程，可以定性判斷載荷的性質(zhì)和破落的結(jié)果。但因煤、巖材料常數(shù)的離散度很大，不 符合彈性條件，而刀具施加于煤、巖體的載荷是局部的動態(tài)栽荷，所以它不能定最說明問越。