为研究综合机械化采掘设备工作对煤壁的扰动信号,探讨机械工作扰动对煤体破碎的作用,利用煤机装备试验系统采集了不同工况下煤壁的振动信号,采用希尔伯特黄变换对煤岩体受迫振动信号进行了模态分离和信号重构,并通过PFC2D模拟了煤壁振动信号对高能位煤岩的诱导破坏作用。研究结果表明:煤壁自振信号没有明显的载波特征,能量较低;采煤机直行割煤与斜切进刀扰动信号主要集中在低频阶段7～12 Hz,表现为低频诱导煤岩作用;低能量扰动能诱导高能位煤体发生破坏,有利于提高深部煤岩的破岩效率。研究结果对深部煤体低能耗截割理论的发展与完善具有重要意义。

1 煤机装备试验
1.1 试验系统
1.2 试验方案
2 煤壁振动信号HHT分析
2.1 煤壁振动信号Hilbert谱[18,20]
2.1.1 煤壁振动信号EMD分解与信号重建
2.1.2 煤壁振动信号Hilbert谱
2.2 不同工况煤壁振动信号能量分析
2.3 不同截割速度煤壁振动信号能量分析
3 微扰动诱导高能位煤岩破坏数值模拟
4 结论