镐型截齿截槽非对称的峰值截割力计算

王立平^1,2，蒋斌松¹，张强¹

1. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室2. 河南理工大学土木工程学院

摘 要：为了能够对平面截割截槽非对称条件下镐型截齿垂直截割煤岩时的峰值截割力P_c’进行预测,基于截槽非对称模型,通过理论推导得到了截割孔半径r、截深h₁,h₂及煤岩左、右崩裂角Φ₁,Φ₂关系的一般表达式。提出了r相对截深h₁,h₂可忽略时截槽对称的峰值截割力P_c的新的计算公式;基于截槽非对称与截槽对称条件下的峰值截割力与表面接触半径的等效概念,即通过换算等效截深hequ,并利用截槽对称的峰值截割力P_c推导得出了截槽非对称的峰值截割力P_c’计算公式。所得到的截槽非对称（h₁<h₂=h）的镐型截齿垂直截割的峰值截割力P_c’,能够考虑截齿半锥角θ、煤岩抗拉强度σ_t、脆性指数m以及齿岩摩擦因数f等参数对其的影响;在保持h₂=h不变的条件下,得到P_c’与h₁/h₂的变化近似呈线性关系的结果。理论计算结果得到了试验结果的验证。

关键词：镐型截齿;截槽非对称;峰值截割力;等效截深;