【摘要】：在考慮圍壓這一真實(shí)地質(zhì)因素條件下,基于顆粒流離散元法,建立不同圍壓與不同刀寬下滾刀侵入破巖模型,模擬滾刀作用巖石下裂紋的擴(kuò)展以及破巖阻力變化等規(guī)律,并利用真三軸實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證.研究結(jié)果表明:滾刀侵入破巖時(shí),隨圍壓增加,裂紋擴(kuò)展由垂直方向向水平方向和自由面轉(zhuǎn)變,當(dāng)圍壓增加到20MPa后裂紋沿垂直方向和水平方向的擴(kuò)展均受到抑制;隨刀寬增加裂紋擴(kuò)展能力增強(qiáng),但高圍壓會(huì)限制刀寬對(duì)裂紋擴(kuò)展的影響;圍壓和刀寬增加均會(huì)增加滾刀破巖阻力;當(dāng)圍壓小于5MPa時(shí),隨刀寬增加比能耗減小,而當(dāng)圍壓大于20MPa時(shí),隨刀寬增加比能耗增加;實(shí)驗(yàn)中所得到的不同圍壓下裂紋擴(kuò)展以及滾刀破巖阻力等變化趨勢與數(shù)值模擬結(jié)果一致.
[Abstract]:Under the condition of considering the real geological factor of confining pressure, based on the particle flow dispersion element method, a rock breaking model with different confining pressure and different knife width is established, and the law of crack propagation and rock breaking resistance change under the action of hob is simulated. The true triaxial test bench is used to test and verify. The results show that with the increase of confining pressure, the crack propagation changes from vertical to horizontal and free surface when the hob invades the rock. When the confining pressure increases to 20MPa, the crack propagation along the vertical and horizontal directions is inhibited. The crack propagation ability increases with the increase of tool width, but the high circumferential pressure limits the influence of tool width on crack propagation, and the rock breaking resistance of hob increases with the increase of confining pressure and tool width. When the confining pressure is less than 5MPa, the specific energy consumption decreases with the increase of tool width, while when the confining pressure is greater than 20MPa, the specific energy consumption increases with the increase of tool width. The variation trends of crack propagation and rock breaking resistance of hob under different confining pressures are in agreement with the numerical simulation results.
【作者單位】： 高性能復(fù)雜制造國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2013CB035401) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2012AA041803) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51475478;51274252) 中南大學(xué)中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助(2016zzts043) 湖南省研究生科研創(chuàng)新資助項(xiàng)目(CX2017B048)
【分類號(hào)】：U455.31

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2450454