基于ABAQUS的岩石节理特征对滚刀破岩影响研究

• 作者: 何冬梅 刘敏 吴玉厚 孙健 张弛 田军兴 赵海峰
• 来源期刊: 沈阳建筑大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 全断面硬岩掘进机 滚刀 破岩机理 节理间距 节理倾角
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 534-542
• 页数: 9页
• 分类号: TG501.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11717/j.issn:2095-1922.2015.03.19

摘要

目的 研究岩石节理特征对全断面硬岩掘进机(TBM)滚刀破岩的影响,提高滚刀破岩效率.方法 利用ABAQUS对含有不同节理特征的岩石进行建模仿真,模拟TBM滚刀切割含有不同节理特征岩石的过程,并观察分析其破碎效果.结果 节理岩石破碎后的塑性应变在节理面处向岩石内部延伸;岩石的节理间距越大,岩石的破碎量越小;在节理间距相同的条件下,节理倾角为60.时,岩石破碎效率最高,而在节理倾角为90°时,岩石破碎效率最低.结论 岩石的节理倾角对节理岩石裂纹的扩展有影响,而节理间距为150 mm时对其裂纹的扩展基本没有影响;当节理间距在80～100 mm范围内变化时,节理间距对岩石破碎效率影响较大.研究结果对于理解滚刀破岩机理,优化滚刀布置和提高掘进机刀具破岩效率具有重要意义.