基于离散元的双滚筒采煤机截割过程仿真分析

基于离散元仿真技术,针对双滚筒采煤机采煤过程中煤壁变化趋势及滚筒受力,在Solidworks中建立艾柯夫SL系列采煤机整体模型。同时,基于采煤工作面煤壁的实际情况,在离散元软件中建立煤炭颗粒的本构模型并使其形成煤壁。在颗粒元仿真软件中对双滚筒采煤机的工作过程进行仿真,得到结果显示初始颗粒数为38 400的前提下,在上滚筒通过后采集到的煤粒为18 858个,下滚筒采集到的煤粒为19 253个,分别占比为49.11%和50.14%。上滚筒所受最大合力为14.25 kN,出现时间为4.46 s处;下滚筒所受最大合力为10.93 kN,出现时间为20.69 s处。容易得出上滚筒所受煤壁作用力大,且其采煤量低于下滚筒,这与煤壁未开采时,其结构更稳定有关,研究结果揭示了双滚筒采煤机工作过程中煤壁变化规律及滚筒受力,为双滚筒采煤机的研究提供了参考。