煤炭学报

作者：李洪盛, 刘送永, 郭楚文,

关键词：脉冲射流, 机械刀具, 预制裂缝, 截割载荷, 刀具温度,

针对硬岩巷道掘进过程中机械刀具磨损加剧问题，利用高压水射流破岩系统以及机械刀具截割破岩试验系统，建立评价自激振荡脉冲射流预制裂隙情况下机械刀具破岩性能参数指标，研究了不同自激振荡喷嘴结构参数(振荡腔腔长、截面锥角)以及工作参数(系统压力、横移速度)对机械刀具降载减磨特性的影响规律，分析了自激振荡脉冲射流预制裂缝对机械刀具破岩过程中截割载荷与刀具温度的影响特性，试验结果表明，截割载荷与刀具温度均随射流系统压力的增加而降低，随振荡腔腔长与截面锥角的增加呈先升后降的变化趋势，随横移速度的增大而逐渐增大。相对于无预制裂隙情况下的截割载荷，当系统压力处于30，40，50以及60 MPa时，机械刀具截割载荷减小率分别为15.12%，20.84%，27.01%以及29.24%。当截面锥角分别为90°，120°，140°，160°及180°时，截割载荷受力变化率分别降低了22.87%，27.27%，31.13%，33.82%及29.78%。对于横移速度分别为4，6，8，9及10 m/min的截割载荷变化率分别降低了43.6%，35.3%，32.9%，31.1%及30.7%。当射流系统压力、振荡腔腔长、截面锥角及横移速度分别取50 MPa，65~75 mm，140°~160°，6~8 m/min时，自激振荡脉冲射流预制裂隙情况下的机械刀具破岩性能较好。

来源：2021年第7期

《煤炭学报》期刊编辑部

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