本文選題：單齒破巖體積 + 破巖機(jī)制　； 參考：《巖土力學(xué)》2016年10期

【摘要】：借助連續(xù)-非連續(xù)單元法(CDEM),對(duì)牙輪鉆單齒壓入破巖的機(jī)制進(jìn)行了探討,研究了加載過(guò)程中破碎體積及破碎坑的演化規(guī)律,分析了巖體凝聚力和內(nèi)摩擦角對(duì)單齒破巖體積及破碎坑形態(tài)的影響。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明,破碎坑基本上呈半橢球體,其寬深比僅受內(nèi)摩擦角控制,隨著內(nèi)摩擦角的增加,破碎坑的寬深比減小。破碎坑的寬度、深度及單齒破巖體積可用齒壓F、鉆齒半徑r、凝聚力c及內(nèi)摩擦角?表征,基于數(shù)值計(jì)算結(jié)果給出了破碎坑的寬度、深度及單齒破巖體積定量表述的公式;基于相關(guān)理論公式,考慮各個(gè)同時(shí)與巖石接觸的幾個(gè)齒輪對(duì)巖石的損傷是相互影響的,引入單齒破巖體積的修正系數(shù),建立了牙輪鉆的工作參數(shù)(軸壓、轉(zhuǎn)速、進(jìn)尺速度等)與巖體凝聚力及內(nèi)摩擦角的函數(shù)關(guān)系。在鞍千礦南采區(qū)進(jìn)行了牙輪鉆隨鉆測(cè)試的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),獲得了不同巖性下的單齒破巖體積,并就近取樣測(cè)試了巖體的凝聚力及內(nèi)摩擦角。當(dāng)修正系數(shù)取0.363時(shí),現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果與基于數(shù)值計(jì)算得到的單齒破巖體積基本一致,從而證明了數(shù)值計(jì)算及相關(guān)理論推導(dǎo)的正確性。研究成果可以為巖體強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)測(cè)試提供依據(jù)。
[Abstract]:With the aid of continuous and discontinuous element method (CDEMN), the mechanism of single tooth pressing into broken rock is discussed, and the breaking volume and the evolution of crashing pits during loading are studied. The influence of rock cohesion and internal friction angle on the volume of single tooth broken rock and the shape of crater is analyzed. The numerical results show that the crater is semi-ellipsoid and its aspect ratio is only controlled by the angle of internal friction. With the increase of the angle of internal friction, the ratio of width to depth of the crater decreases. The width, depth and volume of the crater can be used for tooth pressure F, drilling radius r, cohesion c and internal friction angle? Based on the numerical results, the quantitative expression formulas of the width, depth and volume of single tooth rock break are given, and the damage of several gears in contact with rock is considered based on the relevant theoretical formulas. By introducing the correction coefficient of single tooth rock breaking volume, the functional relationship between the working parameters (axial pressure, rotational speed, speed of ruler, etc.) and the cohesion of rock mass and the angle of internal friction is established. The field test of cone drilling while drilling was carried out in the south mining area of Anqian Mine, and the volume of single tooth breaking rock under different lithology was obtained, and the cohesion and internal friction angle of rock mass were measured by sampling nearby. When the correction coefficient is taken at 0.363, the field test results are basically consistent with the volume of single tooth rock burst based on numerical calculation, which proves the correctness of the numerical calculation and the related theoretical derivation. The research results can provide the basis for dynamic measurement of rock mass strength.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所流固耦合系統(tǒng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;廣東宏大爆破股份有限公司;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(973計(jì)劃)(No.2015CB250903) 中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)(No.XDB10030303) 廣東宏大爆破股份有限公司“基于數(shù)字模擬的露天爆破設(shè)計(jì)軟件”研發(fā)項(xiàng)目資助~~
【分類號(hào)】：TU45

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本文編號(hào)：1911674