摘要:采掘装备在截割煤层过程中,不同性状的煤岩体会导致截齿温度发生变化。 为了探究截齿温度场的变化特性,分析了 截齿截割煤层过程的热源分布情况,利用热源法建立了截割煤层过程中截齿温度场的理论计算模型,并考虑到采掘装备的实际 工况条件,推导了喷雾系统对流换热系数的计算过程。 以 MG2×55 / 250-BWD 型采煤机为研究对象,基于 ABAQUS 有限元软件 建立了截齿旋转截割煤岩模型,研究了不同工况下截齿温度场的分布情况与变化规律;接着,基于 Fluent 流体仿真软件建立了 喷雾冷却模型,获取了不同喷雾压力下截齿的对流换热系数,进而将换热系数带入 ABAQUS 有限元模型来模拟水喷雾冷却下 截齿截割煤岩过程的温度场;最后,搭建了滚筒截割煤岩温度采集实验台,设计了截齿温度采集系统,开展了不同工况下滚筒截 割煤岩实验,分析了截齿温度场的变化规律,验证了理论计算与仿真模型的正确性。 结果表明,不同工况下截齿的温度场具有 不同的分布形态,且最高温度与滚筒转速、牵引速度、煤岩坚固性系数呈正相关性;水喷雾压力与截齿温度呈反比,与常规条件 相比水喷雾冷却能使截割温度场温度降低 20% 以上。 研究成果为基于截齿温度场的煤岩性状识别提供新的理论和方法。