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煤巖破碎理論的研究

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

煤巖破碎理論是研究機(jī)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(jī)理和受力分析等問題的一門學(xué)科，研究煤巖破碎理論，對設(shè)計(jì)、制造和使用采掘機(jī)械起宥 理論指導(dǎo)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(jī)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(jì)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(jìn)機(jī)、懸臂式摑進(jìn)機(jī)、刨煤機(jī)和鑿 巖機(jī)上進(jìn)行過試驗(yàn)，存在的主要問題是：比能耗較高，經(jīng)濟(jì)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(jī)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(jī)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(yùn)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(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)估箅這些影響，并可據(jù)此進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

煤巖破碎理論研究方法主要有：

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

②�；�試驗(yàn)法。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用試驗(yàn)臺(tái)按相似琿論的要求進(jìn) 行試驗(yàn)和處埋試驗(yàn)結(jié)果。費(fèi)用較少，并可深人進(jìn)行研究。何是，需要有較高的試驗(yàn)技術(shù)，才能 保證試驗(yàn)過程與實(shí)酥破落過程達(dá)到相似。

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

試驗(yàn)是研究煤、巖機(jī)械破落過程的主要手段。采用正交設(shè)計(jì)優(yōu)化試驗(yàn)方案，用統(tǒng)計(jì)相關(guān) 分析處理試驗(yàn)結(jié)果，比較適合離散性較強(qiáng)的煤、巖破落過程的研究。用力學(xué)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(dòng)態(tài)栽荷，所以它不能定最說明問越。