煤炭工程

作者：姚　满,唐崇茂,杨志江,朱　彬

单位：1.中国铁建重工集团有限公司，湖南长沙 4101002.中国矿业大学力学与土木工程学院，江苏 徐州 2211163.中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室，江苏 徐州 221116

关键词：截削式竖井掘进机,截割参数优化,截齿组合,破岩效率,比能耗,

随着我国煤炭资源开采深度的增加，传统竖井施工方法在效率与安全性方面的局限日益凸显。以截削式竖井掘进机为研究对象，基于有限元动态仿真方法，系统分析了截割滚筒转速、牵引速度及铣挖深度对截割载荷、功率及比能耗的影响规律，并对比分析了截齿与贝壳刀在硬岩孤石地层的破岩特性。研究结果表明：截割滚筒水平载荷和垂直载荷随转速升高呈下降趋势，而截割功率与比能耗显著增加；牵引速度增大导致载荷与功率线性增长，但比能耗在牵引速度为23mm/s时达到峰值；铣挖深度增加可降低比能耗，但需权衡载荷波动对设备寿命的影响。因此适量降低滚筒转速、减小牵引速度及增大铣挖深度可显著优化比能耗。在硬岩孤石地层中，贝壳刀可有效分离孤石并减少载荷冲击，而在纯硬岩地层中，普通截齿刀具效率更高。

来源：2026年第2期

《煤炭工程》期刊编辑部

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