圓盤刀具在煤礦掘進機頂部的應力變形狀態研究

王 杰

（山西新景礦煤業有限責任公司，山西 陽泉 045000）

引言

作為全世界煤炭的主要生產國家之一，隨著經濟社會的發展，煤礦企業的裝置正在逐步地實現機械化、智能化作業，其中煤礦機械化的主要裝置是掘進機。掘進機性能的穩定性關系到煤炭物料的生產效益。在煤礦中使用的掘進機類型中，懸臂式掘進機應用最為廣泛，在惡劣的煤礦環境中具有很好的適應性。但是針對掘進機的開采部位設計亟待進一步優化，懸臂式掘進機通過不同的刀盤工具的布置和改進，以實現大型煤層和硬巖的破壞[1]。不同截割工具的組成會對煤層產生不同的切削效果，同樣也會解決部件的破壞失效情況。位于掘進機頂部的圓盤工具實現了掘進機工作體反向運動的可能性，包括懸臂式掘進機增加了其在異質、堅硬和磨蝕性巖石破壞中的應用范圍。本文開展懸臂式掘進機圓盤刀具的優化分析和工程研究，可以對懸臂式掘進機的開采路徑、開采時間等關鍵參數設計進行有效的指引，在工程實踐中得出懸臂式掘進機開采工況的最優解。

1 圓盤形刀具的使用背景

掘進機頂面圓盤的刀具是開發用于機械破壞硬度系數≤10 的煤和強磨蝕性巖石的高效工具，是煤炭-巖石切削工具的一個前景方向。

原有的工程試驗測試了4 種掘進機的頂面圓盤的刀具設計選擇性方向，其特點是刀具和工具的數量、安裝方式、螺旋線造型、節緊固盤的設計、端部的切割部分和負載刀片等相關參數均不相同。……