滾刀直線破巖模擬試驗裝置研究.pdf

1、隨著新技術(shù)、新材料、新工藝的發(fā)展,機(jī)械破巖在地下工程建設(shè)中的作用日益增強(qiáng),大體積破巖一般采用不同類型的滾刀,巖巷掘進(jìn)機(jī)(TBM)、豎井掘進(jìn)機(jī)采用盤形滾刀,豎井鉆機(jī)采用鑄造楔齒和鑲齒滾刀,反井鉆機(jī)采用不同齒形的盤形鑲齒滾刀,工程鉆孔工程也采用不同尺寸滾刀。破巖滾刀的應(yīng)用日趨廣泛,但在滾刀破巖機(jī)理、滾刀磨蝕規(guī)律、滾刀高效破巖技術(shù)參數(shù)確定等研究方面,還缺乏深入研究,還需要完善相應(yīng)的試驗手段。
　　根據(jù)煤礦深井建設(shè)技術(shù)國家工程實驗室建設(shè)需

2、要,進(jìn)行了滾刀直線破巖模擬試驗裝置研究,本文在研究分析各種類型滾刀破巖機(jī)理基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)外試驗裝置研究進(jìn)展,考慮到配合和補(bǔ)充現(xiàn)有鉆井旋轉(zhuǎn)刀具試驗臺,提出全尺寸滾刀的直線往復(fù)破巖模擬基本原理,針對滿足不同類型滾刀試驗?zāi)康?研究了試驗裝置的主要技術(shù)參數(shù)、總體結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)、巖樣采集方法、觀察手段等,設(shè)計了試驗裝置的總體結(jié)構(gòu)、徑向加載、雙作用推進(jìn)機(jī)構(gòu)、電氣、液壓、試驗參數(shù)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),完成了試驗裝置設(shè)計、加工、組裝及最終調(diào)試工作,并進(jìn)行單刃盤

3、型滾刀對房山地區(qū)花崗巖破巖初步模擬試驗。
　　本文還對包括加載系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的方案設(shè)計及部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析計算,對新設(shè)計的盤型滾刀的破巖參數(shù)進(jìn)行理論研究,采用用塑性損傷算法進(jìn)行了滾刀破巖過程的動態(tài)仿真。結(jié)論認(rèn)為滾刀直線破巖模擬試驗裝置,能夠滿足進(jìn)行盤形滾刀、楔齒滾刀、鑲齒滾刀、單支點牙輪滾刀以及刮削式破巖刀具試驗研究,取得滾刀破巖機(jī)理、磨損、主要破巖參數(shù)等科學(xué)數(shù)據(jù),為巷道掘進(jìn)機(jī)、豎井鉆機(jī)、豎井掘進(jìn)機(jī)、反井鉆機(jī)