基于离散元法的镶齿冲击与切削破岩效果数值分析研究

摘要：

随着深地资源的开发,镶齿滚刀在硬岩破碎竖向钻进中的应用愈加广泛.基于高精度拟合的离散元数值模型研究各因素对破岩效果的影响,获得动荷载波动差异系数和比能耗的变化规律.研究发现镶齿破岩以拉伸破坏裂纹为主,齿端曲率是影响微裂纹数量的最关键因素,微裂纹的方位角分布显示,受拉裂纹的分布较均匀,而剪切裂纹的分布主要集中在45.和135.附近.对于不同破岩模式下,镶齿破岩参数与荷载波动情况及比能耗的相关性差异较大,锥角和齿端曲率的影响存在极值,而侵深和攻角表现出单调的相关性.初始压力条件开始对破岩效率有抑制作用,而在与单轴抗压强度比值达到0.8时,比能耗明显下降.随着初始压力系数的增大,微剪切裂纹方位角分布逐渐均布化,而微拉伸裂纹逐渐向水平方向聚集.

关键词：硬岩破碎、镶齿破岩、离散元法、平节理接触模型、数值模拟

所属期刊栏目：41

分类号：TU94+1(地下建筑)

资助基金：安徽理工大学引进人才科研启动基金;安徽高校自然科学研究重点项目;国家重点研发计划

在线出版日期：2022-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：173-183