矿业研究与开发

作者：林卫星,龚永超,王少峰,尹土兵,陆锦涛,曾维豪

关键词：截齿破岩;PFC;侵入角度;单向卸荷;破岩效果

非爆破机械掘进采矿相对于钻爆法具有扰动小、效率高、支护成本低、巷道成型效果好等优点,优化选取截齿参数对高效掘进具有重要意义.根据某金属矿山－525m、－606m、－653m 中段地应力实测数据及围岩力学试验结果,建立 PFC颗粒流截齿破岩模型,在三个中段应力水平下设置90°、60°、45°三种截齿侵入角度进行单向卸荷后的截齿破岩数值模拟分析.研究结果表明,伴随应力水平上升,截齿破岩形成的密实核面积减小,条状裂纹扩展长度缩短,破岩过程中产生的微裂纹数量也随之减少,表明高应力条件对岩石破碎具有抑制作用;45°侵入角破岩工况下截齿的牵引力及切割力波动程度较小且切割力始终保持较高水平;同时,45°侵入角破岩产生的微裂纹数量也远大于60°和90°侵入角.综合力学响应与岩石破碎效果分析,45°侵入角在不同应力水平下均具有最优的破岩性能.

来源：2026年第1期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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