摘要： 高效经济的煤体力学性质随掘感知方法是煤矿智能化领域亟待突破的技术瓶颈。掘锚机截割参数是反馈煤体力学性质变化的直接数据来源，具有即时获取、大样本采集及连续取样等优势。煤体力学性质沿巷道切向、垂向和轴向持续变化，力学各向异性是掘进面围岩的标志性特征。探究截割参数与煤体抗剪各向异性的关联规律、实现截割参数的精准解读，是达成围岩环境随掘感知的理论基础。本研究采用SolidWorks实体建模与颗粒离散元方法开展截割模拟实验，通过改变滚筒下切方向与煤体最小抗剪强度加载方向的夹角，实现模型抗剪强度在空间方向上的变化，复现煤体抗剪各向异性特征,进一步分析滚筒截割参数的响应规律。结果表明：在抗剪各向异性作用下，即便截割同一煤体介质，滚筒相对运动方向的改变也会显著影响截割参数信号的波动形态；煤体抗剪各向异性对滚筒截割参数的作用体现在2个层面，一是滚筒切削月牙内煤体介质引起的工作区截齿受力变化，二是煤体破坏（大变形）模式切换引起滚筒附加载荷变化；煤体变形对截割扰动呈现不同的响应模式，从结构稳定状态开始依次经历滑移破坏型、滑移-张性并存型、张性破坏型的转变；破坏模式切换导致截割参数信号特征由四阶段向三阶段转变，且煤体破碎程度加大进一步造成截割参数平均值在滚筒下切阶段的减小。

关键词: 掘锚机, 抗剪各向异性, 截割参数, 围岩随掘感知

中图分类号: 

• TD 421