岩石温度对盘形滚刀掘进参数破岩特性的影响

发布时间：2017-06-30 14:16

  本文关键词：岩石温度对盘形滚刀掘进参数破岩特性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了研究在岩石温度变化条件下盘形滚刀掘进参数对破岩特性的影响,以颗粒流理论为平台,从细观角度上建立了基于岩石温度变化的盘形滚刀热力学破岩数学模型,模拟了不同工况下岩石裂纹生成、扩展和岩渣形成的全过程,并对掘进参数对破岩特性的影响规律进行了研究,从细观角度解释了不同岩石温度下滚刀的破岩机制.利用直线式TBM滚刀破岩实验台,通过实验验证在岩石温度变化条件下掘进参数对滚刀破岩的影响规律是否与数值模拟有较好的一致性.研究结果表明:1)岩石温度升高,降低了岩石硬度、强度等力学性质,破岩时裂纹数增多且微裂纹迅速扩展,降低了滚刀破岩载荷,提高了破岩效率;2)低贯入度时,岩石不容易被侵入破碎;随着岩石温度的升高,岩石越来越容易挤压破裂;随着贯入度增加,失效区域进一步扩大,破岩效率提高;3)滚刀之间的协同作用随刀间距的增加而减弱,最优刀间距随岩石温度的升高而增加,随贯入度的增大而增加;4)提高岩石温度能增强滚刀之间的协同作用,提高破岩效率.
【作者单位】： 中南大学机电工程学院;邵阳学院机械与能源工程系;高性能复杂制造国家重点实验室;
【关键词】： TBM 盘形滚刀 岩石温度 刀间距 贯入度 颗粒流
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51274252,51074180) 国家重点基础研究发展计划(“973”计划)资助项目(2013CB035401) 湖南省科技重大专项资助项目(2010FJ1002) 湖南省科技支撑计划资助项目(2010GK3073)~~
【分类号】：U455.31
【正文快照】： 全断面岩石隧道掘进机(full face hard rocktunnel boring machine,简称TBM)集大型化、自动化、高速化、流程化、精密化等特性于一体,广泛应用于铁路建设、南水北调、西气东输等隧道工程中.[1]盘形滚刀是TBM破碎岩石的主要刀具,其破岩效率直接影响隧道工程的开挖进度.在大埋深

【参考文献】

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本文编号：502235