全断面岩石掘进机滚刀间距优化研究

为了获得全断面岩石掘进机滚刀的最佳切割参数,提高破岩效率,基于岩石断裂力学理论,分析了滚刀的破岩机理,建立了岩石的损伤本构模型,采用三维数值模拟方法对破岩过程进行了仿真分析.采用推力和滚动力共同作用的破碎机制,研究了最优刀间距的确定方法,给出了不同岩石模型的最优切割参数,最后采用线性切割实验方法对仿真结果进行了验证.结果表明,该数值模拟方法不仅能够反映滚刀的破岩机理,而且可以确定滚刀的最优切割参数,并对全断面岩石掘进机进行性能评价.

基于AUTODYN-3D的全断面岩石掘进机盘形滚刀间距优化研究

数值模拟法不仅成本较低,而且能够较为精确地对破岩过程进行仿真。以岩石断裂力学为理论基础,深入分析了全断面岩石掘进机滚刀的破岩机理,采用三维数值模型AUTODYN-3D来模拟岩石破碎的过程,测试中采用了由推力和滚动力共同作用下的破碎机理,这与实际隧道掘进机滚刀的工作条件十分接近。对模型使用了不同的边界条件,针对花岗岩模型,精确地对滚刀破岩过程进行了模拟,并且以花岗岩为例探讨了盘形滚刀间距优化问题。结果表明,该数值模拟方法不仅有助于更好地理解滚刀的破岩机理,而且对确定盘形滚刀最优切割条件和实验测试提供了理论基础。