بررسي آزمايشگاهي اثر عمق برش روي شاخص درشتي و اندازه ذرات خرد شده زغال‌سنگ به‌وسيله ماشين برش خطي (LCM)

Laboratory Investigation into the Effect of Cutting Depth on Coarseness Index and Debris Size in Coal Cutting by Linear Cutting Machine(LCM)

مقاله حاضر به بررسي برش زغال‌سنگ با تيغه اسكنه‌اي مي‌پردازد. در اين مطالعه، يكسري آزمون‌هاي برش خطي سنگ روي نمونه‌هاي زغال به‌منظور بررسي تاثير عمق برش روي توزيع اندازه تراشه‌هاي ايجادشده و كارايي برش انجام شد. توزيع اندازه ذرات خردشده در اثر برش با انرژي ويژه حفاري رابطه داشته و نماد كارايي سيستم حفاري است. انرژي ويژه بيانگر مقدار انرژي لازم براي كندن واحد حجم يا وزن سنگ از جاي خود است. براي اين منظور، پس از آماده‌سازي نمونه‌هاي بلوكي زغال و نصب آن در گيره ماشين برش خطي (LCM)، شيارهاي منفرد با عمق مختلف روي سطح نمونه ايجاد شد. خرده‌هاي حاصل از هر شيار آزمون برش، براي محاسبه انرژي ويژه و آناليز سرندي به دقت جمع‌آوري گرديد. شاخص درشتي و اندازه متوسط ذرات با استفاده از تحليل داده‌هاي آناليز سرندي محاسبه شد. نتايج نشان داد كه با تغيير عمق برش از 1 تا 7 ميليمتر، مقادير شاخص درشتي و اندازه متوسط ذرات به صورت خطي افزايش مي‌يابد. همچنين يك رابطه غير خطي و معكوس بين عمق برش و انرژي ويژه و يك رابطه خطي و مستقيم بين عمق و نيروي برش وجود دارد.

The present paper deals with coal cutting with a chisel pick. A series of linear cutting test was performed on coal samples to investigate the effect of cutting depth on the chip size distribution and cutting efficiency. The chip size distribution as an indicator of cutting efficiency is related to the specific energy of coal/rock excavation. Specific energy represents the energy needed for extraction a unit volume or weight of coal/rock from its place. Therefore, after preparation of coal block samples and clamping in the vise of the linear cutting machine (LCM), unrelieved grooves with different depths were created on the sample surface. The debris created from each groove of cutting test were carefully collected for specific energy calculations and sieve analysis. Coarseness index and mean particle size were calculated by using the analysis of sieves analysis data. The results showed that by increasing the depth of the cut from 1 to 7 mm, the coarseness index and the mean particle size were linearly increased. There is also a nonlinear and inverse relationship between the depth of cut and specific energy and a direct linear relationship between depth and cutting force.