不同攻击角下镐型截齿线性切削破岩特性

石鑫垒，KAPEND Yav Jonathan，王少锋

（中南大学 资源与安全工程学院，长沙410083）

摘　要：深入探讨不同攻击角下镐型截齿线性切削破岩特性，以期优化截齿参数设计，提升破岩效率，降低能耗。构建镐型截齿破岩MatDEM数值模型，开展不同攻击角下线性切削破岩数值模拟，获得截齿力、裂纹扩展模式以及破岩效率等关键参数。结果显示，截齿平均切削力、法向力均表现出随着截齿攻击角度增加而增大；岩石破坏模式随着截齿攻击角的增加由张拉破坏为主转变为压剪破坏为主；在切削深度为12mm时，岩石破碎效率的最优攻角为40°，在切削深度为15mm时，岩石破碎效率的最优攻角在55°～60°。不同的攻击角会导致截齿与岩石之间产生不同的破坏模式，进而影响破岩过程中的能量转换与效率。本文研究结论可为镐型截齿的结构参数优化设计提供参考依据，提高悬臂式掘进机的采掘效率。

关键词：镐型截齿；切削力；法向力；攻击角；裂纹扩展；破岩比能

图2 参数标定

图3 镐型截齿

图4 线性切割示意图及数值模型

图9 首个破岩循环截齿做功

石鑫垒,KAPEND Yav Jonathan,王少锋.不同攻击角下镐型截齿线性切削破岩特性[J].有色金属(矿山部分),2024,76(06):133-140. doi:10.3969/j.issn.1671-4172.2024.06.014