掘进机刀盘滚刀间距对北山花岗岩破岩效率的影响实验研究

发布时间：2017-10-19 06:48

  本文关键词：掘进机刀盘滚刀间距对北山花岗岩破岩效率的影响实验研究

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【摘要】：掘进机(TBM)开挖隧道过程中,其刀盘上滚刀间距设计的合适与否关系着破岩效率的高低。由于岩石非均匀、非连续、各项异性的特性,使用数值模拟方法研究滚刀破岩过程存在局限性。现场掘进实验主要是针对特定的掘进机做出机械运行参数优化,无法研究不同刀间距对破岩的影响。全尺寸滚刀破岩实验可以人为调整刀间距,且实验中采用大体积岩石可以避免尺寸效应的影响,因此受到了广泛的关注。采用北京工业大学自制的机械破岩试验平台,安装17英寸(432 mm)盘形滚刀,选取尺寸为1000 mm×1000 mm×600 mm的北山完整花岗岩试样,进行了5组刀间距的线性切割试验。实验中采集滚刀三向力,分层收集岩片且对其进行称重。对不同刀间距作用下的平均法向力、平均滚动力和比能进行了分析研究。当贯入度较小时,刀间距对平均法向力和平均滚动力的影响都不明显,随着贯入度的增加,刀间距对平均法向力和平均滚动力的影响增加。对于所有的刀间距而言,增加贯入度会产生更多的岩片,但并不一定会提高破岩效率,对于北山花岗岩而言,当刀间距与贯入度的比值为30左右时,比能值最低,此时破岩效率最高。
【作者单位】： 北京工业大学城市防灾与减灾教育部重点实验室;南京大学华东有色地勘局地下空间与地质环境研究所;核工业北京地质研究院环境工程研究所;
【关键词】： 隧道掘进机 盘形滚刀 滚刀间距 滚刀破岩实验 滚刀力 比能
【基金】：国防科技重点项目(科工二司[2012]492号) 国家重点基础研究发展计划项目(2014CB04690x)
【分类号】：U455.3
【正文快照】： Influence of different cutter spacings on rock fragmentation efficiency ofBeishan granite by TBMGONG Qiu-ming1,HE Guan-wen1,ZHAO Xiao-bao2,MA Hong-su3,LI Xiao-zhao2,cutter are recorded,and the rock chips collected after eachcutting pass are weighed respe

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 龚秋明;佘祺锐;侯哲生;姜厚停;彭琦;;高地应力作用下大理岩岩体的TBM掘进试验研究[J];岩石力学与工程学报;2010年12期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 龚秋明;王继敏;佘祺锐;;锦屏二级水电站1~#,3~#引水隧洞TBM施工预测与施工效果对比分析[J];岩石力学与工程学报;2011年08期

2 彭琦;;围压对TBM滚刀破岩影响机制研究[J];岩石力学与工程学报;2014年S1期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 朱震寰;TBM盘形滚刀磨损演变数值模拟研究[D];中南大学;2013年

2 潘海洋;高地应力深部巷道围岩分区破裂机理及实验研究[D];安徽理工大学;2013年

3 杨凯;TBM滚刀不同切削顺序下破岩特性及优化布置研究[D];中南大学;2014年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张厚美;吴秀国;曾伟华;;土压平衡式盾构掘进试验及掘进数学模型研究[J];岩石力学与工程学报;2005年S2期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贯荔;第五届国际爆破破岩会议召开[J];爆破器材;1996年06期

2 磊焱;第五届国际爆破破岩会议[J];工程爆破;1996年04期

3 一兵;第七届国际爆破破岩学术会议国际组委会会议在美国拉斯维加斯市召开[J];工程爆破;2002年01期

4 吴为;李根生;牛继磊;黄中伟;田守]，

本文编号：1059668