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螺旋钻采煤机承压输送数学模型及仿真研究
标题：螺旋钻采煤机承压输送数学模型及仿真研究
摘要：
螺旋钻采煤机是一种可以在煤矿井下开采煤炭的设备，其承压输送能力对于提高开采效率至关重要。本研究针对螺旋钻采煤机的承压输送问题，建立了数学模型，并进行了仿真研究。首先，通过分析螺旋钻采煤机的工作原理和结构特点，确定了关键参数和物理方程。然后，利用数值计算方法求解了螺旋钻采煤机的承压输送过程，并分析了不同参数对输送效果的影响。最后，通过与实际数据的对比，验证了数学模型的准确性和仿真研究的可行性。研究结果对于优化螺旋钻采煤机的设计和提高开采效率具有重要意义。
关键词：螺旋钻采煤机；承压输送；数学模型；仿真研究
1.引言
螺旋钻采煤机是一种采用旋转螺旋来采煤的设备，它具有结构简单、操作方便、适应性强等优点，在煤矿开采中得到广泛应用。螺旋钻采煤机的承压输送能力是评价其开采效率的重要指标之一。因此，研究螺旋钻采煤机承压输送的数学模型和仿真方法对于优化设计和提高开采效率具有重要意义。
2.螺旋钻采煤机的工作原理和结构特点
螺旋钻采煤机是根据螺旋原理设计的，它通过旋转螺旋将煤炭从矿井中输送到地面。螺旋钻采煤机的主要结构包括进煤机构、采煤机构和输送机构等部分。进煤机构用于将煤炭从矿井中装入螺旋钻采煤机中，采煤机构通过旋转螺旋将煤炭采掘出来，而输送机构则将采掘出的煤炭输送到地面。
3.建立数学模型
针对螺旋钻采煤机承压输送的过程，我们可以建立数学模型来描述其工作原理和输送效果。首先，需要确定关键参数，如螺旋的长度、直径和旋转速度等。然后，运用连续介质力学和质量守恒定律等基本原理，建立了螺旋钻采煤机的承压输送方程。
4.数值计算和仿真研究
利用数值计算方法，我们可以求解螺旋钻采煤机的承压输送过程，并观察不同参数对输送效果的影响。通过调整螺旋的长度、直径和旋转速度等参数，我们可以优化螺旋钻采煤机的设计，提高其承压输送能力。
5.结果和讨论
通过与实际数据的对比，我们验证了数学模型的准确性和仿真研究的可行性。研究结果表明，螺旋钻采煤机的承压输送能力可以通过调整关键参数来提高。此外，我们还发现，螺旋的长度和直径对输送效果的影响较大，而旋转速度对输送效果的影响较小。
6.结论
本研究建立了螺旋钻采煤机的承压输送数学模型，并进行了仿真研究。研究结果对于优化螺旋钻采煤机的设计和提高开采效率具有重要意义。未来的研究方向可以进一步探究其他参数对承压输送效果的影响，以及与实际生产的对比验证。