摘要：針對(duì)陜北侏羅紀(jì)厚硬煤層開采中存在的截割功耗高,截齒磨損嚴(yán)重,塊煤率低等問(wèn)題,以超前水壓致裂改造硬厚煤層工程為背景,以形成的不同壓裂煤層為對(duì)象,建立壓裂煤層截割比能耗損傷模型,研究了壓裂煤層截割性能的變化規(guī)律和影響因素.結(jié)果表明,壓裂煤層的截割比能耗與壓裂損傷變量成對(duì)數(shù)關(guān)系;進(jìn)一步采用ANSYS/LS-DYNA軟件分析,研究了不同壓裂煤層的截割能耗、截割阻力等參數(shù)的變化規(guī)律,得出壓裂煤層損傷變量與采煤機(jī)截割功耗及截割阻力成反比關(guān)系;在煤機(jī)截割條件相同情況下,壓裂煤層比原始煤層的截割能耗減小50%左右,截割阻力比原始煤層降低了20%;壓裂損傷程度越大,煤層截割比能耗越小.結(jié)合陜北4種工作面壓裂煤層條件,通過(guò)數(shù)值計(jì)算分析,給出不同工作面壓裂煤體損傷變量及截割能耗的變化規(guī)律.現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)研究表明,壓裂煤層與原始煤層相比較煤層開采具有節(jié)能降耗、提質(zhì)增效等方面的作用,與理論模型計(jì)算結(jié)果一致.觀測(cè)表明,采煤機(jī)截割不同壓裂程度煤層的噸煤電耗、截齒及油脂消耗不同,損傷變量越大的壓裂煤層綜采截割性能越高;各壓裂工作面粉塵平均降低36.7%,壓裂煤層綜采工作面塊煤率平均提高26.5%.