本文關(guān)鍵詞： TBM 復(fù)合地層 滾刀 數(shù)值流形方法　出處：《煤炭學(xué)報(bào)》2015年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：大型交通、礦山和水利工程TBM施工中不可避免會(huì)遇到復(fù)合地層,復(fù)合地層中TBM雙滾刀破巖特征與均質(zhì)巖層有較大差異�；跀�(shù)值流形方法處理非連續(xù)問題的能力,引入弱不連續(xù)物理覆蓋來對復(fù)合地層層理面進(jìn)行表征,提出了模擬裂隙網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展過程的數(shù)值流形算法,進(jìn)一步建立了模擬復(fù)合地層滾刀破巖過程的數(shù)值流形模型。同時(shí),對軟硬不均復(fù)合地層中不同刀間距的雙滾刀破巖過程進(jìn)行了模擬分析,研究發(fā)現(xiàn):在相同貫入度下,不同滾刀間距的應(yīng)力分布均具有明顯的不對稱性,硬巖中滾刀推力遠(yuǎn)高于軟巖,從而易造成滾刀偏磨;當(dāng)滾刀間距為100 mm時(shí),兩滾刀間巖片厚度達(dá)到最大值23.7 mm,刀間距增大或減小時(shí),巖片厚度均出現(xiàn)降低趨勢;不同刀間距條件下,軟巖的破碎率均高于硬巖,其中軟巖破碎率隨刀間距的增加而增大,硬巖破碎率則在刀間距為100 mm時(shí)達(dá)到最大值10.5%。上述結(jié)果表明,在復(fù)合地層中,巖性對于TBM巖機(jī)安全及破巖效果的影響要大于滾刀間距,研究成果可以反映復(fù)合地層滾刀破巖規(guī)律。
[Abstract]:In the TBM construction of large-scale traffic, mine and water conservancy projects, the compound strata will inevitably be encountered, and the characteristics of TBM double hob breaking rock in the composite strata are quite different from those of homogeneous rock formations. The ability of solving discontinuous problems based on numerical manifold method is discussed. The weak discontinuous physical coverage is introduced to characterize the stratigraphic surface of the complex strata, and a numerical manifold algorithm is proposed to simulate the process of crack network expansion, and a numerical manifold model is established to simulate the rock breaking process of the complex formation hob. The rock breaking process of double hobs with different tool spacing in soft and hard heterogeneous composite strata is simulated and analyzed. It is found that under the same penetration degree, the stress distribution of different hob spacing has obvious asymmetry. The thrust of hob in hard rock is much higher than that in soft rock, so it is easy to cause partial grinding of hob, when the pitch of hob is 100 mm, the thickness of rock piece between two hobs reaches the maximum value of 23.7 mm, and the thickness of rock sheet decreases when the distance between hobs increases or decreases. The breakage rate of soft rock is higher than that of hard rock under the condition of different knife spacing. The breakage rate of soft rock increases with the increase of knife spacing, and the breaking rate of hard rock reaches the maximum value of 10.5 when the knife spacing is 100 mm. The above results show that, in composite strata, the fracture rate of soft rock increases with the increase of tool spacing. The influence of lithology on the safety of TBM rock machine and the effect of rock breaking is greater than that of hob spacing, and the research results can reflect the rule of rock breaking by hob in composite strata.
【作者單位】： 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;武漢大學(xué)水工巖石力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)資助項(xiàng)目(2014CB046904) 國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)資助項(xiàng)目(41130742)
【分類號】：U455.3

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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6 商嘯e，

本文編號：1533390