寇 岩

（山西新元煤炭有限责任公司， 山西 晋中 045400）

1 理论研究基础

采煤机截割部滚筒为采煤机与煤层直接接触的部件，其截割性能与采煤机所承受的载荷及波动情况相关，同时还影响滚筒的磨损程度。截割部滚筒上分布的镐形截齿是实现破碎煤岩体的直接部件。为保证采煤机截割煤层时的安全性，降低滚筒的波动，实现高效的落煤和装煤能力，截割部滚筒的分布及每个镐形截齿的性能需达到更高的要求[1-2]。采煤机滚筒最终结构确定的参数包括有滚筒直径、宽度、叶片螺旋升角、叶片数量、截齿排列方式、截齿布置角度等。

滚筒的叶片直径主要影响采煤机整机的装煤性能。一般的，滚筒直接与工作面煤层的厚度直接相关，如表1 所示。

表1 滚筒直径与工作面煤层厚度之间的关系 m

根据采煤机截割部滚筒的直径确定其螺旋叶片的直径。

螺旋滚筒的宽度需综合工作面设计的生产率确定。目前，采煤机螺旋滚筒的宽度一般取标准值，主要包括有500 mm、630 mm、680 mm、750 mm 和1000 mm。

螺旋升角也是影响整机滚筒装煤能力的关键因素。而从结构上，螺旋升角参数主要受滚筒直径和叶片头数等因素影响。

滚筒螺旋叶片头数与滚筒直径相关。当滚筒直径小于1.25 m 时，取螺旋叶片的头数为2；当滚筒直径D 处于[1.25,1.4]的区间内时，取螺旋叶片的头数为2 或者3；当滚筒直径大于1.6 时，取螺旋叶片的头数为3 或4。

2 仿真模型的搭建

本文将通过仿真分析的方式对复杂煤层条件下滚筒截割性能进行分析。……