基于旋向的薄煤层采煤机滚筒装煤工艺及性能优化

何龙龙; 蔡昊骞; 吴悦; 陈华; 孙连伟; 李佳乐; 余喆琦; 白琪; 曹现刚; 张旭辉

doi:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2025.0509

西安科技大学学报 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (05) : 925 -940. DOI: 10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2025.0509

基于旋向的薄煤层采煤机滚筒装煤工艺及性能优化

何龙龙, 蔡昊骞, 吴悦, 陈华, 孙连伟, 李佳乐, 余喆琦, 白琪, 曹现刚, 张旭辉

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摘要

为解决薄煤层采煤机滚筒在过煤空间狭小情况下装煤效果差的问题，提出一种基于旋向的薄煤层采煤机滚筒装煤工艺及性能优化方法。通过系统分析影响薄煤层采煤机滚筒装煤工艺及性能的关键因素，采用离散元仿真技术建立与实际煤壁条件相似的煤壁离散元模型，模拟在截割过程中煤块与煤壁的相互作用;进一步采用单因素分析法和正交试验法对滚筒旋向、螺旋升角、截割深度、滚筒转速、牵引速度等关键参数进行了优化分析，并对某煤矿薄煤层1410工作面的实际采煤机(MG2×200/920)滚筒(φ1 250 mm)装煤工艺进行验证。结果表明:当采用内旋滚筒，配合20°螺旋升角及7 m/min牵引速度等参数组合，可显著改善煤流运动特性，使装煤效率提升至73.6%;优化后的内旋滚筒通过增强煤块抛射效果，减少了摇臂下方的煤块堵塞，有效解决了薄煤层装煤空间受限的难题。该研究为实际工况中滚筒结构与截割工艺提供了验证，增强了薄煤层环境下采煤机滚筒的适应性和作业效率，为提高装煤效率和节约煤炭资源提供了技术支持。