煤矸冲击液压支架尾梁的振-声响应特性研究
杨扬
高建
丁双杰
吴硕文
曹砚泽
刘依林
王玉昆
山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛 266590
摘要：煤矸识别是降低综放开采原煤含矸率的核心技术.受井下作业环境中粉尘浓度高、能见度低、作业空间狭小等影响,现有基于图像、多光谱及射线、声音、振动加速度等单一识别特征的方法难以实现煤矸精准识别.针对该问题,以振动与声音信号为联合识别特征,采用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,构建了煤矸冲击液压支架尾梁的振动-声学耦合模型,研究不同煤矸形状与入射角下煤矸冲击尾梁的动力学行为和声压频谱特征,得出振动加速度与声压信号分布规律.结果表明:矸石冲击尾梁时产生的应力、振动加速度幅值和声压信号特征均大于煤;球体、正方体、圆柱体煤矸颗粒冲击尾梁时产生的最大von Mises应力、振动加速度幅值和声压主频依次减小;随着煤矸入射角增大,煤矸冲击尾梁时的接触力、振动加速度峰值、声压信号频谱质心均呈下降趋势,且矸石冲击时响应衰减速率高于煤.研究结果为构建基于振动-声压多特征信号融合的煤矸识别策略提供了理论依据.
关键词：综放开采煤矸识别煤矸冲击尾梁振-声响应振-声多物理场耦合仿真
分类号：TD67(矿山电工)
资助基金：国家自然科学基金(52304143)国家自然科学基金(52574198)山东省自然科学基金资助项目(ZR2022QE022)山东省高等学校青年创新团队发展计划(科技类)资助项目(2024KJH061)山东省青年科技人才托举工程项目(SDAST2025QTA055)现代精密测量与激光无损检测福建省高校重点实验室开放基金资助项目(XKA202504)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-04-07（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 169-176 )
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