TBM双滚刀破岩过程模拟及刀圈结构设计

摘要：

为研究TBM盘形滚刀作用下岩石的破碎过程及刀圈结构参数对破岩过程的影响,利用离散元方法建立了双滚刀线性切削岩石三维模型,研究了不同因素影响下岩石的接触力、微观裂纹扩展及破碎颗粒生成规律;分析了刀刃宽及刀刃角对破岩过程的影响,建立了刀圈结构参数与破岩效率的映射关系;结果显示岩石微观破坏以张拉破坏为主,裂纹呈加速扩展趋势;刀圈结构参数刃宽及刃角对于破岩过程均有影响,其中前者的影响较为明显.刃宽增大导致滚刀受力及破岩体积均明显增大,而刃角对于这两者的影响相对较小.基于以上映射关系,以17寸滚刀为例,进行了结构参数设计,获得了最优的滚刀刃宽和刃角.

关键词：盘形滚刀、刀圈结构、岩石破碎机理、离散元方法

所属期刊栏目：40

分类号：TD401(矿山机械)

资助基金：高等学校博士学科点专项科研基金资助项目20110041110029;国家重点基础研究发展计划973资助项目2014CB046906;国家自然科学基金资助项目51375001

在线出版日期：2016-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1297-1302