卢红波

【摘  要】为研究不同参数情况下的采煤机滚筒工作性能，本文以MG500/1180-WD型号的采煤机为研究对象，基于EDEM软件建立仿真模型，再利用MATLAB等软件对数据进行处理，分析滚筒转数、滚筒截深及顶板压力对采煤机滚筒的截割能力、装煤能力、滚筒三向载荷能力的影响。通过仿真模拟得出最佳数据，以提高采煤机滚筒的工作性能，进而提高采煤效率。

【关键词】EDEM;采煤机滚筒;工作性能;仿真模拟

前言

采煤机滚筒是用于截煤、落煤和输煤的关键部位，采煤机滚筒的截齿排列和滚筒的转速直接影响采煤机的采煤速率[1]。EDEM是世界上第一个利用现代化离散元模型科技设计的用于模拟和分析生产操作的通用CAE软件，EDEM可通过建立煤岩破碎模型，模拟采煤机的截割过程。通过数学模型的建立和仿真，研究采煤机滚筒的工作性能指标。在研究的过程中，还可对采煤机施加一定的顶板压力，使模拟效果更加逼真。

1 滚筒截割过程中数学模型的建立

1.1 建立仿真模型

为了更加清晰的描述采煤机截割岩煤的动态过程和滚筒的装煤过程，可通过EDEM建立包含滚筒、刮板输运机中的部槽和煤层的虚拟仿真模型，再建立滚筒和刮板的三维模型进行仿真。模型建立时应遵循简化原则，适当的忽略不会对仿真结果产生影响的内部复杂结构。参考本研究采用的采煤机型号，确定滚筒所需的主要参数结构，包括滚筒宽度（1000mm）、筒毂直径（650mm）、滚筒直径（1800mm）以及螺旋升角（25°）等[2]。

1.2 建立岩煤模型