【摘要】：為研究高海水圍壓條件下截齒切削多金屬硫化物(SMS)的動(dòng)力學(xué)特性,根據(jù)深海環(huán)境構(gòu)建了鎬形單截齒破碎多金屬硫化物的切削力數(shù)學(xué)模型,同時(shí)考慮海底多金屬硫化物高孔隙、非線性等特點(diǎn),選取合適的材料本構(gòu)模型及其相關(guān)參數(shù),基于LS-DYNA數(shù)值模擬平臺(tái),利用有限單元法建立高海水圍壓條件下截齒切削多金屬硫化物的數(shù)值仿真模型,模擬了不同海水圍壓條件下多金屬硫化物的切削破碎過(guò)程。研究結(jié)果表明:截齒上的海水圍壓對(duì)礦體破碎的影響很小,礦體上的海水圍壓對(duì)礦體破碎影響較大;在高海水圍壓條件下,多金屬硫化物的強(qiáng)度明顯增大,切屑更難從基巖剝離,截齒受到的三向阻力明顯增大,高圍壓作用限制了截齒切削破碎過(guò)程中的振動(dòng),截齒載荷波動(dòng)性顯著減小。
[Abstract]:In order to study the dynamic characteristics of cutting multi-metal sulfide (SMS) under high sea water confining pressure, a mathematical model for cutting the cutting force of multi-metal sulfide is constructed based on the deep-sea environment, and the characteristics of high porosity and non-linearity of the multi-metal sulfide in the seabed are taken into account. A suitable material constitutive model and its related parameters are selected. Based on the LS-DYNA numerical simulation platform, the finite element method is used to establish a numerical simulation model for cutting the multi-metal sulfide of the cutting pick under the condition of high seawater confining pressure, and the cutting and crushing process of the multi-metal sulfide under different seawater confining pressure conditions is simulated. The results show that the effect of the surrounding pressure of the seawater on the ore body is very small, and the surrounding pressure of the sea water on the ore body has great influence on the ore body. Under the condition of high seawater confining pressure, the strength of the multi-metal sulfide is obviously increased, and the chip is more difficult to strip from the bedrock. The three-way resistance of the pick is obviously increased, and the high confining pressure limits the vibration during the cutting and crushing of the cutting pick, and the load fluctuation of the cutting pick is significantly reduced.
【作者單位】： 中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;深海礦產(chǎn)資源開發(fā)利用技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51674286) 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2012AA091201)
【分類號(hào)】：TD857

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉少軍;劉暢;戴瑜;;深海采礦裝備研發(fā)的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2014年02期

2 張魁;夏毅敏;譚青;周子龍;;不同圍壓條件下TBM刀具破巖模式的數(shù)值研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2010年11期

3 譚青;張魁;夏毅敏;王凱;聶衛(wèi)東;;TBM刀具三維破巖仿真[J];山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2009年06期

4 鄔長(zhǎng)斌;劉少軍;戴瑜;;海底多金屬硫化物開發(fā)動(dòng)態(tài)與前景分析[J];海洋通報(bào);2008年06期

5 何滿潮,謝和平,彭蘇萍,姜耀東;深部開采巖體力學(xué)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年16期

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【共引文獻(xiàn)】

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3 孟慶國(guó);孟慶石;;淺談井巷工程中錨網(wǎng)支護(hù)工程主控項(xiàng)目的工程意義[J];山東工業(yè)技術(shù);2017年16期

4 黃森涌;歐陽(yáng)涌;余村;陳培帥;;盾構(gòu)鑲齒滾刀破巖過(guò)程機(jī)理分析[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2017年08期

5 金珠鵬;秦濤;張俊文;;深部高強(qiáng)開采下巷道大變形及卸壓的支護(hù)技術(shù)[J];黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào);2017年04期

6 李艷;盧飛;廖科伏;;高海水圍壓下多金屬硫化物切削動(dòng)力學(xué)分析[J];海洋工程;2017年04期

7 李洪超;;深部巷道支護(hù)失效分析及控制研究[J];內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì);2017年14期

8 孔凡偉;;松軟破碎頂板巷道圍巖變形機(jī)理及支護(hù)技術(shù)研究[J];山東煤炭科技;2017年07期

9 馬金寶;馬驥;王勝;鄧?yán)?;考慮多次沖擊動(dòng)載作用的深部煤巷支護(hù)參數(shù)優(yōu)化[J];煤礦安全;2017年07期

10 王寧;;近距離煤層群上行開采可行性關(guān)鍵技術(shù)研究[J];能源與環(huán)保;2017年07期

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2 劉長(zhǎng)釗;非穩(wěn)態(tài)工況下采煤機(jī)截割傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電動(dòng)態(tài)特性研究[D];重慶大學(xué);2016年

3 劉曉輝;鎬型截齒與煤巖互作用力學(xué)與磨損特性研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2016年

4 江紅祥;高壓水射流截割頭破巖性能及動(dòng)力學(xué)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

5 羅晨旭;滾筒采煤機(jī)開采含煤巖界面煤層截割特性研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

6 崔新霞;鉆削式采煤機(jī)鉆削系統(tǒng)振動(dòng)特性研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

7 高魁東;薄煤層滾筒采煤機(jī)裝煤性能研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

8 劉瑜;井下沖撞式煤矸分離中顆粒動(dòng)力學(xué)行為研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2011年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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1 戴瑜;劉少軍;;深海采礦整體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模及聯(lián)動(dòng)開采作業(yè)過(guò)程快速仿真分析[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年09期

2 李力;李庶林;;深海表層海泥模擬及地面力學(xué)特性研究[J];工程力學(xué);2010年11期

3 姜耀東,趙毅鑫,劉文崗,李琦;深部開采中巷道底鼓問(wèn)題的研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2004年14期

4 潘一山,李忠華,章夢(mèng)濤;我國(guó)沖擊地壓分布、類型、機(jī)理及防治研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2003年11期

5 欒茂田,張大林,楊慶,田榮;有限覆蓋無(wú)單元法在裂紋擴(kuò)展數(shù)值分析問(wèn)題中的應(yīng)用[J];巖土工程學(xué)報(bào);2003年05期

6 鄒偉生;深海采礦揚(yáng)礦管的運(yùn)動(dòng)對(duì)流動(dòng)參數(shù)影響的研究[J];礦冶工程;2003年03期

7 彭道富,李忠獻(xiàn);特長(zhǎng)隧道TBM掘進(jìn)施工技術(shù)研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2003年02期

8 陳忠輝,譚國(guó)煥,楊文柱;不同圍壓作用下巖石損傷破壞的數(shù)值模擬[J];巖土工程學(xué)報(bào);2001年05期

9 田東升,張照煌;掘進(jìn)機(jī)盤形滾刀破巖工作模擬及分析[J];工程機(jī)械;2000年02期

10 錢鳴高;20年來(lái)采場(chǎng)圍巖控制理論與實(shí)踐的回顧[J];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2000年01期

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1 屈中華;滾筒采煤機(jī)螺旋滾筒的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];東北大學(xué);2008年

2 何志強(qiáng);適應(yīng)深海富鈷結(jié)殼微地形的采礦頭研究[D];中南大學(xué);2004年

3 王洪英;采煤機(jī)鎬形齒滾筒載荷的計(jì)算機(jī)模擬[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2002年

【相似文獻(xiàn)】

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1 李昭升;回歸分析在確定多金屬硫化物礦石密度中的應(yīng)用[J];福建地質(zhì);2004年02期

2 田應(yīng)欣;老長(zhǎng)坡銀多金屬硫化物礦床預(yù)測(cè)與找礦成果[J];廣西地質(zhì);1998年02期

3 張艷軍;宋丙劍;;綜合物化探技術(shù)在多金屬硫化物找礦中的應(yīng)用[J];甘肅冶金;2011年03期

4 別風(fēng)雷,李勝榮,侯增謙,孫岱生;現(xiàn)代海底多金屬硫化物礦床[J];成都理工學(xué)院學(xué)報(bào);2000年04期

5 張智慧;鄧軍;秦明;方榮;;河南內(nèi)鄉(xiāng)板廠銅多金屬硫化物礦床地質(zhì)特征及成因分析[J];礦產(chǎn)與地質(zhì);2013年02期

6 公衍芬;劉志杰;;海底熱液多金屬硫化物勘探開發(fā)與管理研究[J];海洋開發(fā)與管理;2012年07期

7 梁友偉;李紅玲;;某多金屬硫化物金礦綜合利用試驗(yàn)研究[J];礦產(chǎn)綜合利用;2010年05期

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9 陳喜峰;;狼山—渣爾泰山成礦帶鐵銅鉛鋅多金屬硫化物礦床特征研究[J];礦產(chǎn)與地質(zhì);2009年04期

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2 黃午興;狼山地區(qū)元古代多金屬硫化物礦床成礦特征探討[D];成都理工大學(xué);2009年

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