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不同围压下刀宽对滚刀破岩特性的影响规律

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【作者】 夏毅敏张旭辉谭青曾桂英刘杰林奇斌

【Author】 XIA Yimin;ZHANG Xuhui;TAN Qing;ZENG Guiying;LIU Jie;LIN Qibin;State Key Laboratory of High Performance Complex Manufacturing;College of Mechanical and Electrical Engineering,Central South University;School of Resources and Safety Engineering,Central South University;

【机构】 高性能复杂制造国家重点实验室中南大学机电工程学院中南大学资源与安全工程学院

【摘要】 在考虑围压这一真实地质因素条件下,基于颗粒流离散元法,建立不同围压与不同刀宽下滚刀侵入破岩模型,模拟滚刀作用岩石下裂纹的扩展以及破岩阻力变化等规律,并利用真三轴实验台进行试验验证.研究结果表明:滚刀侵入破岩时,随围压增加,裂纹扩展由垂直方向向水平方向和自由面转变,当围压增加到20MPa后裂纹沿垂直方向和水平方向的扩展均受到抑制;随刀宽增加裂纹扩展能力增强,但高围压会限制刀宽对裂纹扩展的影响;围压和刀宽增加均会增加滚刀破岩阻力;当围压小于5MPa时,随刀宽增加比能耗减小,而当围压大于20MPa时,随刀宽增加比能耗增加;实验中所得到的不同围压下裂纹扩展以及滚刀破岩阻力等变化趋势与数值模拟结果一致.

【关键词】 盘形滚刀围压滚刀刀宽
【基金】 国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2013CB035401);国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2012AA041803);国家自然科学基金项目(51475478;51274252);中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(2016zzts043);湖南省研究生科研创新资助项目(CX2017B048)
  • 【DOI】10.16058/j.issn.1005-0930.2017.03.019
  • 【分类号】U455.31
  • 【被引频次】1
  • 【下载频次】33
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