煤岩冲击劈裂效应的力学分析及试验研究

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1、太原理工大学硕士学位论文煤岩冲击劈裂效应的力学分析及试验研究姓名：白玉柱申请学位级别：硕士专业：采矿工程指导教师：田取珍2003.4.1太原理T=人学坝Ij学位论殳煤岩冲击劈效应的力学分析及试验研究摘要：本文首先论述了当前普遍采用的滚筒式采煤机的破煤机理和煤岩切削理论的发展情况，以及这些理论在生产实际应川中存在的问题，简要地介绍了冲击式破煤的落煤方法。其次，分析了煤岩本身的物理力学性质和煤岩在矿diJK力作JL}j卜的特殊应力状念，th"tl了冲击式破煤较好的4a]J4J了工作面煤壁的受力特点和煤岩类材料的力学强度特性。

2、然后，在理沦上分析了截齿冲击煤壁时，在煤体。I

3、激发的应力波的种类以及这些应力波在煤壁中可以产生的各种破碎煤岩的效应(有应力波反射效应、应力波的会聚效应、应力波与裂纹的相互作JH效应等)，指出：应力波在煤壁中激发的应力场在煤壁l}

4、-l；I,cl时刻和不同位置上是变化的。最后在自行研制的煤岩冲击破碎试验台上进行了煤岩冲山破碎试验。从所得到的数抛和拟合应力场‘J戡齿征煤壁上冲击作用点I'uJlTl7离的函数曲线可以发现应力场，L；lt：足拉应力场的强度最大值是存在于离截齿一定距离的范凼5'bft"J，而在与截齿柏接触的煤体

5、质点是不存在拉应力的，由于煤岩材料的抗拉强度较低，这就使得在距离冲击截齿一定距离以外的煤壁内／j有町能形成大的煤岩醉块。关键词：煤岩冲劈厚度拟合应力波冲出白玉柱(采矿：I：程)导师：田取珍(教授)一一奎坚型工叁兰堡!：兰竺堡苎TheMechanicalAnalysisandExperimentalStudyontheImpactCuttingofCoalAbstract：Inthispaper,1willfirstlydiscussthecuttingmechanismofcylindercoalcutterswhich

6、areusedwidelynowdaysandthedevelopmentoftheoryonrockandcoalcutting．Secondly，1willintroducethephysicalandmechanicalcharactersofcoal，atthesam．etime，1willgivethepictureofespecialmechanicsstatdofcoalundertheminestress．Baseonthese，1willdemonstratethattheimpactcoalcutti

7、ngisagoodwayofcoalcuttingthatmakethebestuseofphysicalcharacterofcoalrockandespecialmechanicsstateofcoalunderminestress．What'more，1willanalysistheoricallywhenimpactbitimpacttheeoalwhichkindsofmechanicsweaveswillbegenderedandwhateffecttheseweavecanbringtothecoal(in

8、cludingthemflectnessofweave，thecongregationofweaveandtheinteractionbetweentheweaveandcrevices．etc)．pointoutthemechanicalspaceswhichisbroughtbyweavesarechangingwiththetimeandthepositioninthecoal．Fromthedataandthecurve．fittingwhichdepictthemechanicalspacesvaryingwi

9、ththedistancetothepointwhichtheimpactbitactonthecoal，wecanfindthatmechanicalspaces．especiallythemaximumofpullingforcespaces，existenceacertaindistancetothepointwhichimpactbitacton．WhilethepositionwhichiSneartothepointtheimpactbitactonhavenothepullingforcespaces．Ke

10、ywords：coalrock，Impact—split，curve—fitting，impactmechaniCSweaves，岛肼瓤吁州MiningEngineering)Directedby‰纳洲professor)太原删下人学Ii!；jl‘学位论文第一章引论§1．1现有的破煤理论及其存在的缺陷从二十世纪四十年