碟盘刀具轴向振动破碎煤岩载荷模拟与粉碎量研究.docx

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摘要
本文结合煤岩破碎工况下的实际情况，通过进行碟盘刀具轴向振动模拟实验，探索其对煤岩粉碎量的影响。实验结果表明，轴向振动对粉碎量有着显著的影响，能够显著提高煤岩的粉碎效率。通过探究不同载荷下的破碎效果，我们得出在合适的载荷范围内施加轴向振动有助于提高粉碎效率的结论。本文旨在提供理论支持和技术指导，为煤岩破碎工程的优化提供有益的参考。
关键词：碟盘刀具；轴向振动；载荷模拟； 粉碎量
1. 引言
煤岩破碎作为采煤工程中的重要工艺之一，对于保证煤矿的高效开采和降低成本都具有非常重要的意义。碟盘刀具作为一种常用的机械破碎设备，在煤矿工程中被广泛应用。此外，煤岩粉碎率是影响采煤效率的关键因素之一。为了进一步提高煤岩破碎效率，我们需要深入研究煤岩粉碎的影响因素和机理。
自从1960年代开始，许多研究人员已经开始深入研究机械破碎过程的粉碎效率。在破碎过程中，轴向振动是一种很重要的粉碎方式之一。一些已有的研究表明，在切向速度趋于零的情况下，轴向振动可以被认为是唯一的粉碎方式。因此，轴向振动的模拟实验成为了研究粉碎量的关键方法之一。
在本文中，我们通过探究轴向振动对碟盘刀具破碎煤岩的影响，来评估其对粉碎效率的影响。我们通过设定不同载荷下的实验来模拟煤岩破碎工况，进一步研究轴向振动的最优载荷条件。实验结果表明，轴向振动能够显著提高煤岩的粉碎效率，在适当的载荷范围内施加振动有助于提高粉碎效率。
2. 破碎煤岩载荷模拟实验
实验方法
为了深入了解碟盘刀具轴向振动对破碎煤岩的影响，我们在实验室内进行了大量模拟实验。实验过程中，我们选用了一台基于碟盘刀具敲击煤岩块的煤岩破碎机，通过不断改变其载荷明确了破碎机的最优载荷条件。实验方案如下：
1. 煤岩样本的准备：我们选择一块约为30 kg的破碎一体煤岩块作为样本。我们在对其进行全面检测、计算后，将其放置在实验机器的主要破碎机构下方，使程序开始。
2. 轴向振动破碎实验程序: 我们分别对不同载荷下的碟盘刀具进行了轴向振动破碎实验。
我们在不同载荷条件下，设置碟盘刀具轴向振动频率为25 Hz，并进行全面的条件控制和正常的标准化操作。对于每一个不同载荷的破碎实验，我们都进行了五次样本的破碎操作，然后记录下每一次的粉碎结果，维持实验稳定进行。
3. 破碎结果分析： 实验后，我们对破碎样本进行了测试。在测试数据的帮助下，我们可以分析破碎操作对水泥混凝土的影响。
实验结果
在实验过程中，我们对不同载荷下破碎后的水泥混凝土碎片进行分析，结果如下。
载荷25 KN下：
在载荷25 KN的破碎工况下，我们发现施加轴向振动时，水泥混凝土碎片的细化程度更高，粉碎效率也更高。
载荷35 KN下：
在载荷35 KN的破碎工况下，我们同样发现施加轴向振动时，水泥混凝土的粉碎效率有所提高。
载荷45 KN下：
当载荷增加到45 KN时，我们发现施加轴向振动反而会降低水泥混凝土的粉碎效率。
3. 粉碎量研究
为了更准确地衡量轴向振动的影响，我们对不同破碎工况下的粉碎量进行了量测。
粉碎量测试方法
为了测试煤岩破碎过程中的粉碎量，我们使用了一台数码粉碎仪。实验方法如下：
1. 当轴向振动介入时，进行控制煤岩的准备工作。我们可以通过改变适宜的载荷条件来控制感兴趣的煤岩量。
2. 我们将产生的碎屑放置在数码粉碎仪仪器中，并按照其使用说明进行操作。
3. 分别对不同条件下的煤岩样本进行10次实验，并统计其平均值。取得每一组实验的平均值后，我们计算出其标准差，以率定其数据稀疏度等特征。
粉碎量测试结果
通过实验结果，我们发现当施加轴向振动时，煤岩的粉碎效率随载荷值的增加而显著提高。我们得到了如下的实验数据（数据单位：mg）：
载荷25 KN下： mg
载荷35 KN下： mg
载荷45 KN下： mg
4. 结论
通过本次实验，我们可以得出以下结论：
1. 轴向振动显著提高了煤岩破碎的粉碎效率，且施加适当载荷时的效率最高。
2. 轴向振动频率为25 Hz时效果最佳。
3. 随着破碎载荷的增加，轴向振动的应用会呈现出先升后降的趋势。因此，我们应该通过实验进行最优载荷范围的探究。
总体而言，轴向振动是提高煤岩破碎效率的重要手段之一。通过本次实验，我们未来在煤岩破碎工程中应当重视施加轴向振动的同时，也应考虑实际工况下的载荷条件，从而实现了对煤岩粉碎率的进一步提升。