不同围压与节理特征下盘形滚刀破岩数值研究
谭青1
张旭辉1
夏毅敏1
朱逸1
易念恩1
张佳2
1.中南大学机电工程学院,湖南长沙410083;高性能复杂制造国家重点实验室,湖南长沙4100832.湘潭大学机械工程学院,湖南湘潭411105
摘要：为了研究围压、节理特征对盘形滚刀破岩的影响,采用颗粒离散元法建立了不同围压、节理特征下的盘形滚刀破岩模型并进行数值仿真,研究不同围压与节理特征下对应的破碎模式、破岩比能耗和裂纹数目.研究表明:盘形滚刀破岩时,随着围压与节理特征的变化,会呈现4种破碎模式;其中当围压为50 MPa,节理间距小于60 mm以及节理倾角在30°附近时呈围压促进破碎模式,该破碎模式类似于岩爆,破岩比能耗极低;当围压和节理间距一定时,比能耗随着节理倾角的增大先减小后增大,且在30°时取得最小值;当围压和节理倾角一定时,比能耗随着节理间距的增大而增大;当节理间距一定时,节理倾角在0°,90°附近时,比能耗随着围压的增大而增大.而当节理倾角在15° ～75°时,比能耗随围压由1 MPa增加到25 MPa时而增大,由25 MPa增加到50 MPa时而减小;另外,破碎模式、比能耗和裂纹数目三者关系密切,其中比能耗和裂纹数目之间的变化趋势相反.
关键词：盘形滚刀围压节理间距节理倾角破碎模式比能耗裂纹数目
分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)U455.3(隧道工程)
资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）(973;2013CB035401)国家自然科学基金(51274252,51074180)
论文发表日期：2014-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
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