金钢砂绳索切割硬岩及耐磨岩石的计算机模拟方法

现代采石场广泛使用金钢砂绳索切割技术．以获得整齐的岩块形状及高回采率。工具性能及切割成本取决于多种作业参数(周边速度、返回拉力、喷水速度、岩石外部的绳索夹角．以及切体的几何特征(面积及形状)。再者，切割速度及绳索的生声事还会受到金钢砂粒形状及单位长度上致量的影响，当然也与岩性(花岗岩或大理石)有关系。针对上述问题的复杂性．开发出一个计算机程序．并且通过现场及试验室效据的检验．证明切实可行。本文介绍了切割机理模型．并着重描述了其主要特征。然后讨论了在各种条件下计算模拟的结果。该程序适用于额定的最佳传动的标准，并有利于进一步试验研究。

高温作用后三种岩石物理力学参数与耐磨性相关性研究

在TBM掘进过程中,TBM刀盘会与岩石剧烈摩擦产生不同程度的摩擦热,使TBM刀盘温度升高。【目的】为了研究高温处理后岩石物理力学参数与耐磨性之间的相关性,提出岩石物理力学参数与CAI值预测模型,利用岩石物理力学参数指标来预测岩石耐磨性,同时探究岩石CAI值随温度变化规律。【方法】以花岗岩、砂岩和大理岩三种岩性为例,对不同温度作用后的岩石分别开展Cerchar磨蚀试验和岩石物理力学测试,分别获得三种岩石的CAI值、密度、里氏硬度、波速、孔隙度、导热系数、抗拉强度和单轴抗压强度,然后,基于线性回归方法提出岩石物理力学参数与CAI值预测模型。【结果】结果显示:(1)高温处理后岩石物理性质方面,里氏硬度、纵波波速与CAI值之间相关性较好,花岗岩、砂岩、大理岩里氏硬度与CAI值相关系数R~2分别为0.944、0.714、0.885,三种岩石纵波波速相关系数R~2分别为0.925、0.835、0.891。岩石孔隙度与CAI值之间相关性很低,花岗岩和砂岩相关系数R~2分别只有0.171、0.657。(2)高温处理后岩石力学性质方面,岩石抗拉强度、单轴抗压强度与CAI值相关性很好,花岗岩、砂岩、大理岩抗拉强度与CAI值相关系数R~2分别为0.874、0.888、0.950,岩石单轴抗压强度相关系数R~2可高达0.962、0.996、0.877。【结论】结果表明:(1)高温作用后,岩石物理力学性质与耐磨性均随着温度升高而降低,且下降幅度因岩石类型存在很大差异,原因在于导热系数存在明显不同,因而影响高温作用下岩石物理力学性质与耐磨性变化规律。(2)在高温作用后岩石物理力学参数与CAI值之间相关性评价研究中,岩石力学指标与CAI值的相关性模型明显优于物理指标与CAI值的相关性模型。在物理指标与CAI值的相关性模型中,纵波波速最好,而孔隙度较差;力学指标模型中,抗压强度要略优于抗拉强度。

环北部湾广西水资源配置工程TBM施工隧洞岩石耐磨性试验

TBM施工具有掘进效率高、安全、环保、高质量、智能化等优点,目前已在国内外隧洞工程中广泛运用。本文以环北部湾广西水资源配置工程TBM施工隧洞为背景,展开岩石耐磨性研究,采集该工程5个隧洞围岩进行岩石耐磨性试验,对不同岩石耐磨性进行等级划分和岩石耐磨性等级评价,为隧洞TBM适宜性评价提供依据。

隧道岩石耐磨性与岩石物理力学指标相关性研究

TBM刀具磨损程度直接关系到TBM应用的经济效益和掘进的效率,而岩石的耐磨性是影响刀具磨损程度的主要因素。岩石耐磨性与岩石的物理力学指标以及岩石本身性质有着密切的联系。本文通过试验和数理统计方法对岩石耐磨性与岩石物理力学性指标的相关性进行研究,在隧道洞室内采集岩石耐磨试验样品和岩石常规物理力学试验样品,分别进行了岩石耐磨试验和岩石力学室内试验,在计算分析试验数据的基础上,建立了岩石耐磨性与岩石物理力学性指标之间的数学关系模型,总结并解释了两者之间的相关关系。

TBM施工隧道岩石耐磨性与力学强度相关性研究

结合TBM施工隧道岩石耐磨性试验和岩石力学强度试验,获得岩石的耐磨值与各力学强度值;采用回归分析方法建立了岩石耐磨性与岩石各力学强度指标之间的相关关系数学模型。研究结果表明,岩石耐磨值与抗压强度、抗拉强度、粘聚力、点荷载强度呈指数函数关系,与内摩擦角呈对数函数关系,两者之间呈正相关关系。

基于TBM施工的岩石耐磨性研究

随着TBM在隧道施工工程中的普遍应用,岩石耐磨性对施工的影响引起工程技术人员的日益关注。为了弄清不同岩石的耐磨性,应用自主研发的耐磨仪对某隧道5个区段的岩石样品进行了耐磨性测试,并对不同岩石耐磨性进行了等级划分。

隧道开挖中岩石耐磨性与矿物含量相关性研究

隧道沿线岩体的耐磨性直接关系到TBM刀具的损耗率从而影响到整个隧道工程的经济效益和掘进进度,即耐磨性越强对刀具的损耗越严重。文章对施工隧道内的岩芯样本进行岩石耐磨试验和矿物成分分析,并通过分析软件SPSS及设计模拟软件Design-expert从单因子和双因子两方面进行岩石耐磨性与其主要矿物含量之间关系,并最终总结得出石英、长石、黏土矿物为主要矿物的岩石中矿物成分与耐磨性关系:(1)石英含量与岩石耐磨性呈正相关;(2)长石含量与耐磨性呈正相关,但其对岩石耐磨性影响程度受石英、黏土矿物含量干扰较大;(3)黏土矿物含量与岩石耐磨性呈负相关;(4)建立石英、长石、黏土矿物百分含量与耐磨值间的数理方程。