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国内刊号：43-1215/TD
国际刊号：1005-2763
发布日期:
作者：高锋,刘小亮,赵强,邵静静
关键词：深部掘进;能量耗散;围压;岩体破碎;滚刀参数
针对全断面岩石掘进机(TBM)面临的深地高围压复杂条件下高效破岩技术与理论难题,系统探究了深地TBM 双滚刀破岩能量演化与耗散特征.基于Abaqus非线性有限元软件构建双滚刀侵入破岩数值模型,分析变围压条件下岩体损伤破坏过程与能量演化特征,研究围压、岩石单轴抗压强度、刀刃宽度、刀间距对岩体能量耗散的影响.研究结果表明:围压会显著改变岩体损伤破坏模式,围压较小时,岩体以纵向损伤发育为主导,围压增大会促进侧向损伤发育,出现拉剪复合断裂;围压为25MPa时,能量突变耗散速率达到峰值,最早进入能量稳定耗散阶段;岩石抗压强度与能量耗散呈非线性关联,贯入度大于1mm 时,岩石抗压强度为105MPa能量耗散率最低,该条件下岩石易发生破碎;在高贯入度条件下,增加刀刃宽度和刀间距可以促进岩体内部能量释放,提高TBM 掘进效率.研究成果可为深部工程TBM 掘进节能增效提供理论依据.
来源：2025年第11期
《矿业研究与开发》期刊编辑部
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