劉濱 李雪峰

摘要：鎬型截齒是掘進機、采煤機等礦山機械上應用最廣泛的截齒類型。在實際截割過程中，鎬型截齒主要工作于多齒耦合截割工況下，截割間距是該工況下的重要參數(shù)。針對截割間距對破巖過程影響的研究未考慮干涉截割的弱化作用的問題，提出一種多齒耦合截割時截割力的計算方法。針對石灰?guī)r、紅砂巖和2種模擬巖樣開展了全尺寸單齒截割試驗，對比分析自由截割和干涉截割的破巖過程。試驗采集了截割力數(shù)據(jù)并進行了降噪處理，同時收集了截割碎屑，分析了截割間距對截割載荷、截割碎屑粒度、截割能耗、截割溝槽的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明：①截齒截割力隨截割間距增加而增大，并逐漸接近自由截割狀態(tài)，且干涉截割與自由截割條件下的截割力比值與截割間距/截割深度之間存在較好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.95。說明干涉截割條件下截齒的截割載荷可利用自由截割載荷進行估算，進而得到了基于已有峰值截割力模型的干涉截割條件下的截割力估算方程。②分別采用碎屑粒度指數(shù)（CI）和截割比能耗（SE）評價截割試驗的碎屑粒度分布和截割能耗。隨截割間距增大，CI呈先增大后減小的趨勢，而 SE呈先減小后增大的趨勢。③當截割間距較小時，截割溝槽干涉顯著，截割溝槽間殘余巖脊較小，截割載荷較小，但由于截割溝槽干涉會產(chǎn)生較多細小碎屑，消耗較多能量，所以能耗升高；隨著截割間距增大，殘余巖脊增大，截割力增大，但由于已有截割溝槽對巖石的弱化作用且截割溝槽間干涉較少，形成的大塊碎屑占比增大，所以截割能耗降低；隨著截割間距進一步增大，截割溝槽間無干涉，且已有截割溝槽對巖石的弱化作用降低，截割力增大，碎屑粒度減小，截割能耗上升，截割狀態(tài)逐漸趨近于自由截割。

關(guān)鍵詞：螺旋滾筒；煤巖截割；鎬型截齒；截割間距；干涉截割；自由截割；截割溝槽；截割深度中圖分類號： TD421.5??? 文獻標志碼： A

Experimental study on the influence of cutting distance on the rock-breaking features of pick-shaped cutter

LIU Bin， LI Xuefeng

（College of Mechanical Engineering， Nanjing Vocational University of Industry Technology， Nanjing 210023， China）

Abstract： The pick-shaped cutter is the most widely used cutter type in mining machinery such as roadheader and coal mining machine. In the actual cutting process， the pick-shaped cutter mainly works under the multi-tooth coupling cutting condition. The cutting distance is an important parameter under this working condition. At present， research on the influence of cutting spacing on the rock-breaking process has not considered the weakening effect of interference cutting. A calculation method for cutting force during multi-tooth coupling cutting is proposed to solve the above problem. Full-size single-tooth cutting tests are carried out on limestone， red sandstone and two simulated rock samples， comparing and analyzing the rock-breaking processes of free cutting and interference cutting. The experiment collects cutting force data and conducts noise reduction processing and collects cutting debris to analyze the impact law of cutting spacing on cutting load， cutting debriscoarseness， cutting energy consumption， and cutting grooves. The experimental results show the following points.① The cutting force of the cutter increases with the increase of cutting distance and gradually approaches the free cutting state. Moreover， there is a good linear relationship between the cutting force ratio under interference cutting and free cutting conditions and the cutting distance/cutting depth. The correlation coefficients are greater than 0.95. The cutting load of the cutter under interference cutting conditions can be estimated using the free cutting load. The cutting force estimation equation under interference cutting conditions based on the existing peak cutting force model is obtained.② The coarseness index （CI） and specific energy （SE） are used respectively to evaluate the particle size distribution and cutting energy consumption of the cutting experiment. As the cutting distance increases， CI shows a trend of first increasing and then decreasing. SE shows a trend of first decreasing and then increasing.③ When the cutting distance is small， the interference between the cutting grooves is significant， the residual rock ridges between the cutting grooves are small， and the cutting load is small. However， due to the interference between the cutting grooves， more small debris is generated. It consumes more energy and increases energy consumption. As the cutting distance increases， the residual rock ridge increases， and the cutting force increases. However， due to the weakening effect of existing cutting grooves on the rock and less interference between cutting grooves， the proportion of large debris formed increases， and the cutting energy consumption decreases. As the cutting distance further increases， there is no interference between the cutting grooves. The weakening effect of the existing cutting grooves on the rock decreases. The cutting force increases， the coarseness decreases， and the cutting energy consumption increases. The cutting state gradually approaches free cutting.

Key words： spiral drum; coal rock cutting; pick-shaped cutter; cutting distance; interference cutting; free cutting; cutting grooves; cutting depth

0 引言

采掘裝備的截割能效問題是采礦行業(yè)研究的永恒課題，而截齒是截割機具上直接接觸、破碎巖石的關(guān)鍵零件，截齒破巖過程是采掘裝備最主要的能耗環(huán)節(jié)。鎬型截齒具有結(jié)構(gòu)簡單、自磨刃等特點，成為應用最廣泛的截齒類型。影響鎬型截齒破巖效率的主要因素包括截齒安裝參數(shù)（如截割間距、截割沖擊角、歪斜角）、截齒形狀參數(shù)（如齒尖錐角、合金頭直徑、齒身錐角）、采掘裝備工況參數(shù)（如截割速度、截割深度、巖石特性、地應力）等[1-6]。其中截割間距決定了多齒耦合截割的干涉狀態(tài)，是影響截齒截割效率、截割碎屑粒度、截割載荷及截齒磨損的重要因素之一。

為便于表述，本文將單齒截割和不同間距下的截割分別稱為自由截割和干涉截割。針對截割間距對破巖過程的影響，學者們進行了大量研究。文獻[7]通過實驗對比研究了刀型截齒、鎬型截齒和刀盤的截割效率，分析了截割比能耗和碎屑粒度與截割間距之間的關(guān)系。文獻[8]通過單齒截割實驗分析了截齒破巖機制及截割間距對破巖效果的影響。文獻[9]在截割實驗數(shù)據(jù)的基礎上，通過統(tǒng)計學分析研究了截割載荷與截割間距和截割厚度之間的關(guān)系。文獻[10]采用數(shù)值模擬方法研究了截割間距對截割載荷的影響規(guī)律，為優(yōu)化截割間距與截割深度比值提供依據(jù)。在截割理論研究方面，學者們基于不同的力學準則提出了自由截割條件下截齒破巖機理和截割力計算模型?；谧畲罄瓚蕜t提出的鎬型截齒截割力模型[11]及其改進模型[12-14]得到廣泛認可。文獻[15]基于莫爾?庫倫準則提出了刀型截齒的截割模型。文獻[16]基于斷裂力學分析了截割破碎過程中層理、節(jié)理的失穩(wěn)破裂機理，建立了刀型截齒截割力模型。文獻[17]認為截齒截割峰值力出現(xiàn)在裂紋起裂階段，基于格里菲斯斷裂理論建立了鎬型截齒截割峰值力模型。而在干涉截割條件下，已有截割溝槽不僅改變了齒尖受力狀態(tài)，且對巖石起到不同程度的弱化作用，其截割力無法直接采用已有理論模型進行估算。滾筒扭矩是多齒耦合截割載荷的疊加結(jié)果，而已有滾筒載荷計算模型主要基于單齒截割力理論模型計算單齒截割力后進行簡單疊加[18-19]，而沒有考慮截割間距對多齒耦合截割過程中截割力的影響。

針對已有截割理論未考慮干涉截割的弱化作用的問題，本文開展了截割間距對截齒載荷影響規(guī)律的試驗研究，提出一種多齒耦合截割時截割力的計算方法。通過全尺寸巖石線性截割試驗對比分析自由截割和干涉截割破巖過程，研究2種截割工況下截割力的統(tǒng)計關(guān)系，建立干涉截割條件下截割力的計算方法，基于已有截割力理論模型得到不同截割間距下的單齒截割力，進而得到考慮多齒耦合的滾筒載荷計算方法。

1 截割試驗裝置及巖石試樣制備

為降低巖石邊界對截割過程的影響，采用全尺寸巖石線性截割試驗機（圖1）開展煤巖截割試驗，該試驗機由主框架、推移油缸、巖石夾具、測控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等組成。其測控原理如圖2所示，主框架的調(diào)高機構(gòu)和移動平臺實現(xiàn)截齒截割深度和截割間距的調(diào)節(jié)，推移油缸實現(xiàn)截割運動，測控系統(tǒng)實現(xiàn)截割力和截割速度的采集。該試驗機能夠夾裝的最大巖石尺寸為1 m×0.7 m×0.7 m，裝配有三軸力傳感器采集截齒三向力（圖3），其中 FX 為截割力，F(xiàn)Y 為側(cè)向力，F(xiàn)Z 為法向力，三軸量程均為±500 kN，截割速度調(diào)節(jié)范圍為0～0.3 m/s。針對截割間距的試驗方案如圖4所示，其中，d 為截割深度，s 為截割間距。首先單截齒截割巖石表面形成溝槽，即先行截齒，而后截齒偏移固定間距后截割巖石，即后行截齒，從而通過單齒截割試驗模擬不同截割間距的破巖過程，截割間距調(diào)節(jié)范圍為0～300 mm。

本文截割試驗用到的巖石樣品有石灰?guī)r、紅砂巖和2種模擬巖樣，巖石試樣尺寸均為1 m×0.5 m×0.5 m，如圖5所示。通過巖石單軸壓縮試驗和巴西劈裂試驗測得巖樣的單軸抗壓強度、抗拉強度、彈性模量和泊松比，測試結(jié)果見表1，可看出表明所選巖樣的單軸抗壓強度為13.3～116.4 MPa。

本文截割試驗所用 U135?25鎬形截齒，試驗設置截齒沖擊角為50°， 截割速度為50 mm/s，截齒齒尖錐角為90°。截割間距 s 和截割深度 d 為試驗變量，參數(shù)設置見表2。

2 截割力數(shù)據(jù)處理

受到試驗環(huán)境噪聲、傳感器和數(shù)據(jù)采集卡性能等因素的影響，實驗過程中采集到的截割力數(shù)據(jù)包含較多高頻噪聲成分，無法直接用于截割力數(shù)據(jù)分析。降噪前截割三向力曲線如圖6所示，可看出噪聲波動較明顯，覆蓋了截割力曲線特征，尤其對 Y 方向截割力的影響最為顯著。因此，在截割力分析之前須對截割數(shù)據(jù)進行降噪處理。

采用經(jīng)驗模態(tài)分解（Empirical Mode Decomposition，EMD）對截割載荷數(shù)據(jù)進行降噪處理。 EMD 方法將原始信號按照頻率成分分解為多個本征模態(tài)函數(shù)（Intrinsic Mode Function，IMF），理想狀態(tài)下每個 IMF具有單一頻率，能夠反映信號在頻域中的局部特征[20]。基于 EMD 分解結(jié)果，剔除噪聲成分后進行信號重構(gòu)，達到降噪的目的。 EMD 分解的具體步驟如下：

1）獲得原始信號 z（t）的所有極大值和極小值點，記為 x（t），t 為時間。

2）采用插值法得到極值點，形成上包絡線emax（t）和下包絡線emin（t）。

3）計算原始信號與上、下包絡線均值 a（t）的差值 h（t），即

4）如果 h（t）的極值點數(shù)量和過零點數(shù)量相等或相差1，則 h（t）為一個 IMF 分量。否則，將 h（t）作為原始信號重復步驟1）—步驟4），當差值分量滿足上述條件時得到 IMF 分量，并標記該分量為 y（t）。

5）將原始信號 z（t）與 y（t）的差值 z1（t）作為下一循環(huán)的原始信號進行分解，直到循環(huán)次數(shù)滿足要求，得到殘余分量 r（t）。

將原始信號分解成 N 個 IMF 分量和1個殘余分量。截割力 FX 的分解結(jié)果如圖7所示，該數(shù)據(jù)包含13個 IMF 分量和1個殘余分量。可看出 IMF1? IMF5為高頻噪聲成分，在信號重構(gòu)時去除噪聲成分從而實現(xiàn)降噪。從降噪后的截割三向力曲線（圖8）能夠更清晰地看出截割力曲線的波動特性，其中 X 方向截割力波動較劇烈，且波谷接近0，這是由于截割過程中隨碎屑崩落，截齒在截割方向上瞬間卸載；Y 方向截割力為截齒的側(cè)向力，圍繞0點波動； Z 方向截割力波動特性與 X 方向相近，但波動幅度較小，這是由于截割過程中齒尖在豎直方向始終與巖石接觸。

3 試驗結(jié)果與分析

根據(jù)截割間距及截割深度參數(shù)設置開展了一系列全尺寸截割試驗，試驗采集了截割力數(shù)據(jù)并完成降噪處理，同時收集截割碎屑，分析截割間距對截割載荷、截割碎屑粒度、截割能耗、截割溝槽的影響規(guī)律。

3.1 截割間距對截割載荷的影響

以模擬巖樣 II（d=15 mm）為例，不同截割間距條件下截割三向力的均值見表3，截割載荷均值隨截割間距的變化如圖9所示?？煽闯鼋馗盍?FX 和法向力 FZ 的均值隨截割間距的增加而增大。由于已有截割溝槽降低了截割溝槽兩側(cè)巖石表面的強度，從而降低了截齒截割載荷，但隨著截割間距增大，截割溝槽間的干涉效果減弱，截割載荷增大，截割狀態(tài)逐漸趨近于自由截割。而側(cè)向力 FY 均為負值且絕對值隨截割間距增加而減小。因為在干涉截割條件下，已有截割溝槽降低了齒尖一側(cè)的載荷，且隨著截割溝槽干涉效果的減弱，齒尖受力趨于對稱，側(cè)向力 FY 趨于0。

為進一步得到干涉截割條件下截割力的估算方法，分析了干涉截割和自由截割條件下截割載荷均值的比值fr隨截割間距與截割深度比值 s/d 的變化關(guān)系，結(jié)果如圖10所示。可看出 X 方向和 Z 方向的fr均與 s/d 之間存在較好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù) R2均大于0.95。因此，利用自由截割條件下截割載荷估算干涉截割條件下的截割載荷是可行的。

為進一步建立可靠的干涉截割與自由截割的截割力關(guān)系，對不同巖樣的截割試驗結(jié)果進行了統(tǒng)計分析，見表4。fr隨 s/d 的變化趨勢如圖11所示，可看出兩者具有較好的線性關(guān)系。

基于上述實驗數(shù)據(jù)，采用線性回歸分析建立干涉截割條件下單齒截割力均值估算方程，其相關(guān)系數(shù)為 R2=0.674。通過置信水平為95%的方差分析，得到截割峰值力 P 為0，說明該線性回歸關(guān)系具有較高的可信度。已有研究結(jié)果表明[21]，自由截割工況狀態(tài)下的截齒截割力均值與峰值力存在線性關(guān)系。因此可基于已有截齒截割峰值力理論模型[11-17]得到干涉截割條件下的截割力，進一步得到考慮多齒耦合截割影響的滾筒截割扭矩的理論計算方法。

式中：F1為干涉截割工況狀態(tài)下的截割力均值，N； g 為截割間距影響系數(shù)；F0為自由截割工況狀態(tài)下的截割力均值，N；a 為截割力均值與峰值系數(shù)， a=0.45[21]；M 為滾筒扭矩，N·m；i為參與截割的截齒編號；D 為滾筒直徑， m。

3.2 截割間距對碎屑粒度和比能耗的影響

為進一步分析截割間距對截齒截割性能的影響，本文選用截割比能耗（Specific Energy， SE）和碎屑粒度指數(shù)（Coarseness Index， CI）2個定量評價指標分別對截割能耗和碎屑粒度分布進行評價。其中，SE 是指破碎單位體積巖石所消耗的能量[5]。CI 是碎屑粒度篩分后各等級質(zhì)量百分比的累計值[7]， CI 值越大，說明大塊碎屑的比例越高，可用于評價截割碎屑粒度分布。

式中：E為截割比能耗；Fˊ為平均截割力；L 為截割距離；m 為截割碎屑質(zhì)量；ρ為巖樣密度。

以截割模擬巖樣 II（d=15 mm）為例，試驗過程收集了不同截割間距時的碎屑，對其進行稱重和粒度篩分，如圖12所示。不同截割工況下計算得到的 CI 和 SE 匯總見表5?？煽闯霎斀馗铋g距為20 mm 時，CI 值最小且 SE 最大，是包括自由截割在內(nèi)的最差截割參數(shù)，說明截割間距過小時更多的能量被用于研磨而產(chǎn)生細小碎屑，導致截割能耗增大。

CI 和 SE 隨截割間距的變化曲線如圖13所示?？煽闯鲭S截割間距增大，CI 呈先增大后減小的趨勢，而 SE 呈相反的變化規(guī)律。說明隨著截割間距增大，大塊碎屑占比增多，截割能耗降低，且存在最優(yōu)的截割間距約為50 mm；而隨著截割間距進一步增大，截割性能下降并趨于穩(wěn)定，截割狀態(tài)趨于自由截割。

3.3 截割間距對截割溝槽的影響

不同截割間距下截割模擬巖樣 II（d=15 mm）的截割溝槽如圖14所示?？煽闯?，隨著截割間距增大，截割溝槽截面間干涉減少，而殘余的巖脊增多。

截割間距對截割溝槽干涉情況如圖15所示。當截割間距較小時，截割溝槽干涉顯著，截割溝槽間殘余巖脊較小，截割載荷較小，但由于截割溝槽干涉會產(chǎn)生較多細小碎屑，消耗較多能量，所以能耗升高；隨著截割間距增大，殘余巖脊增大，截割力增大，但由于已有截割溝槽對巖石的弱化作用且截割溝槽間干涉較少，形成的大塊碎屑占比增大，所以截割能耗降低；隨著截割間距進一步增大，截割溝槽間無干涉，且已有截割溝槽對巖石的弱化作用降低，截割力增大，碎屑粒度減小，截割能耗上升，截割狀態(tài)逐漸趨近于自由截割。

因此截割溝槽恰不干涉時為最優(yōu)截割條件，該條件下最優(yōu)截割間距為

式中φ為截割崩落角。

在模擬巖樣 II 的干涉截割試驗條件下（d=15 mm），截割崩落角約為60°， 最優(yōu)截割間距約為51.9 mm，與試驗結(jié)果（50 mm）較接近。

4 結(jié)論

通過全尺寸巖石線性截割試驗，分析了截割間距對截割載荷、截割碎屑粒度、截割比能耗及截割溝槽的影響規(guī)律。

1）截齒截割力隨截割間距增加而增大，并逐漸接近自由截割狀態(tài)。干涉截割與自由截割條件下的截割載荷均值比值與 s/d 之間存在較好的線性關(guān)系，得到了基于已有峰值截割力模型的干涉截割時截割力的估算方程。

2）采用 CI 和 SE 分別評價截割試驗的碎屑粒度分布和截割能耗，隨截割間距增大，CI 呈先增大后減小的趨勢，而 SE 呈先減小后增大的趨勢。

3）當截割間距較小時，截割溝槽干涉顯著，截割溝槽間殘余巖脊較小，截割載荷較小，但由于截割溝槽干涉會產(chǎn)生較多細小碎屑，消耗較多能量，所以能耗升高；隨著截割間距增大，殘余巖脊增大，截割力增大，但由于已有截割溝槽對巖石的弱化作用且截割溝槽間干涉較少，形成的大塊碎屑占比增大，所以截割能耗降低；隨著截割間距進一步增大，截割溝槽間無干涉，且已有截割溝槽對巖石的弱化作用降低，截割力增大，碎屑粒度減小，截割能耗上升，截割狀態(tài)逐漸趨近于自由截割。

參考文獻（References）：

[1] WANG Xiang，WANG Qingfeng，LIANG Yunpei，et al. Dominant cutting parameters affecting the specific energy of selected sandstones when using conical picks and the development of empirical prediction models[J]. Rock Mechanics and Rock Engineering，2018，51（10）：3111-3128.

[2] LIU Songyong，CUI Xinxia，DU Changlong，et al. Method to determine installing angle of conical point attack pick[J]. Journal of Central South University of Technology，2011，18（6）：1994-2000.

[3] HEKIMOGLU O Z. Suggested methods for optimum rotativemotion of point attack type drag tools in terms of skew angles[J]. International Journal of Mining Reclamation & Environment，2019（1）：1-19.

[4] BAO Ronghao，ZHANG Liangchi，YAO Qingyu，et al. Estimating the peak indentation force of the edge chipping of rocks using single point-attack pick[J]. Rock Mechanics and Rock Engineering，2011，44（3）：339-347.

[5] BALCI C，TUMAC D. Investigation into the effects of different rocks on rock cuttability by a V-type disc cutter [J]. Tunnelling? and? Underground? Space Technology，2012，30：183-193.

[6] 劉春生，宋楊.不同楔入角的鎬齒破巖截割力模型與仿真[J].黑龍江科技學院學報，2012，22（3）：277-281，205.

LIU Chunsheng， SONG Yang. Development and simulation of cutting force model on conical pick cutting rock at different wedge angles[J]. Journal of Heilongjiang Institute of Science and Technology，2012，22（3）：277-281，205.

[7] TUNCDEMIR H，BILGIN N，COPUR H，et al. Control of rock cutting efficiency by muck size[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences，2008，45（2）：278-288.

[8] 張倩倩，韓振南，張夢奇，等.截齒破巖機制及截線間距優(yōu)化試驗研究[J].巖土力學，2016，37（8）：2172-2179，2186.

ZHANG Qianqian，HAN Zhennan，ZHANG Mengqi，et al. Experimental study of breakage mechanisms of rock induced by a pick and associated cutter spacing optimization[J]. Rock and Soil Mechanics，2016，37（8）：2172-2179，2186.

[9] 梁運培，王想，王清峰.截割厚度與截線距對鎬型截齒破巖力學參數(shù)的影響[J].振動與沖擊，2018，37（3）：27-33.

LIANG Yunpei， WANG Xiang， WANG Qingfeng. Effects of cut depth and cut spacing on tool forces acting on a conical pick in rock cutting[J]. Journal of Vibration and Shock，2018，37（3）：27-33.

[10] 逯振國，李長江，王洪斌，等.截線間距與截齒截深的比值對截齒截割力的影響[J].煤炭技術(shù)，2022，41（2）：203-205.

LU Zhenguo，LI Changjiang，WANG Hongbin，et al. Effect of ratio of intersecting distance to cutting depth of pick on cutting force of pick[J]. Coal Technology，2022，41（2）：203-205.

[11] EVANS I. A theory of the picks cutting force for point- attack picks[J]. International Journal of Mining Engineering，1984，2（1）：63-71.

[12] GOKTAN R M， GUNNES N. A semi-empirical approach to cutting force prediction for point-attack picks[J]. South African Institute of Mining & Metallurgy，2005，105（2）：257-263.

[13] 王立平，蔣斌松，張翼，等.基于Evans截割模型的鎬型截齒峰值截割力的計算[J].煤炭學報，2016，41（9）：2367-2372.

WANG Liping，JIANG Binsong，ZHANG Yi，et al.Calculation of peak cutting force of conical picks based on Evans' cutting model[J]. Journal of China Coal Society，2016，41（9）：2367-2372.

[14] 王立平，蔣斌松，張強.鎬型截齒截槽非對稱的峰值截割力計算[J].煤炭學報，2016，41（11）：2876-2882.

WANG Liping， JIANG Binsong， ZHANG Qiang. Calculation of peak cutting force of conical picks under conditions of dissymmetrical slotting[J]. Journal of China Coal Society，2016，41（11）：2876-2882.

[15] NISHIMATSU Y. The mechanics of rock cutting[J]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts，1972，9（2）：261-270.

[16] 牛東民.煤炭切削力學模型的研究[J].煤炭學報，1994，19（5）：526-530.

NIU Dongmin. Mechanical model of coal cutting[J]. Journal of China Coal Society，1994，19（5）：526-530.

[17] LI Xuefeng，WANG Shibo，GE Shirong，et al. A theoretical model for estimating the peak cutting force of conical picks[J]. Experimental Mechanics，2018，58（5）：709-720.

[18] 張強，張曉宇.不同卸荷工況下采煤機滾筒截割性能研究[J].河南理工大學學報（自然科學版），2022，41（1）：91-99，158.

ZHANG Qiang，ZHANG Xiaoyu. Research on cutting performance of shearer drum under different coal unloading condition[J]. Journal of Henan Polytechnic University（Natural Science），2022，41（1）：91-99，158.

[19] 麻曉紅，于信偉，蘆玉梅，等.復雜煤層采煤機滾筒載荷的數(shù)值模擬[J].黑龍江科技學院學報，2012，22（1）：42-46.

MA Xiaohong，YU Xinwei，LU Yumei，et al. Numerical simulation of shearer drum loads on complex coal seam [J]. Journal of Heilongjiang Institute of Science and Technology，2012，22（1）：42-46.

[20] YASER D，MASOUD S，VAHID C. Empirical mode decomposition and fourier analysis of caspian sea level's time series[J]. Ocean Engineering，2022，252（15）：1-10.

[21] BILGIN N， DEMIRCIN M A， COPUR H， et al. Dominant rock properties affecting the performance of conical picks and the comparison of some experimental and theoretical results[J]. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences，2006，43（1）：139-156.