围压作用下TBM双刃中心滚刀破岩特性研究
本文选题:双刃中心滚刀 切入点:围压 出处:《东北大学学报(自然科学版)》2017年06期
【摘要】:为了研究不同围压作用下双刃中心滚刀破岩规律,运用颗粒离散元建立其破岩数值模型,分析不同围压与刀间距对双刃中心滚刀破岩过程中裂纹扩展、比能耗等规律的影响.研究结果表明:双刃中心滚刀侵入破岩时,围压增加会抑制裂纹沿岩体垂直方向扩展.刀间距不同,围压增加对双刃之间的裂纹扩展影响不同;岩石破碎存在三种破碎模式且刀间距适中时,围压增加会促进破碎模式转变;存在最优刀间距使比能耗最小且最优刀间距随围压增加而增加;实验观测不同围压下双刃中心滚刀破岩过程裂纹扩展、破碎模式转变规律与数值模拟结果具有很好的一致性.
[Abstract]:In order to study the rock breaking law of double-edged central hob under different confining pressure, the numerical model of rock breaking is established by using discrete particle element, and the influence of different confining pressure and tool spacing on crack propagation and specific energy consumption in the process of double-edged central hob breaking is analyzed.The results show that the increase of confining pressure will restrain the crack propagation along the vertical direction of the rock mass when the double-edged central hob invades the broken rock.The increase of confining pressure has different influence on the crack propagation between two edges with different tool spacing, and the increase of confining pressure will promote the change of fracture mode when there are three fracture modes in rock fragmentation and the tool spacing is moderate.The existence of optimal tool spacing makes the specific energy consumption minimum and the optimal tool spacing increases with the increase of confining pressure, and the crack propagation during the rock breaking process of the double-edged hob under different confining pressures is observed experimentally, and the fracture mode transformation law is in good agreement with the numerical simulation results.
【作者单位】: 中南大学机电工程学院;中南大学资源与安全工程学院;
【基金】:国家重点基础研究发展计划项目(2013CB035401) 国家自然科学基金资助项目(51475478,51274252) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2016zzts043) 湖南省研究生科研创新资助项目(CX2017B048)
【分类号】:U455.3
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,本文编号:1704526
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