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1、3.1.1 岩石试件模拟岩石种类从软到硬选了四种情况围岩种类单轴抗压强度Rc/MPa内摩擦角/黏聚力/mPa变形模量/GPa泊松比硬岩a805512.6320.25较硬岩b59.648.811.2240.26较软岩c30.540.17.1230.27软岩d10342.7110.43.1.2 盘形滚刀模拟为了实现对滚刀的数值计算，选取了如下的几种模型模型种类刀刃角/刀刃宽度/mm 1楔刃 60605 2楔刃 75755 3楔刃 90905 4楔刃 12012055平刃 100106平刃 150157平刃 200208平刃 30030分析流程：第一阶段1.在硬岩a中以带入8种滚刀尺寸，掘进速度3m
2、/h,最终贯入量10mm，分三个阶段进行记录：第一个阶段是冲击挤压破碎阶段，（受力激增阶段）（贯入深度5mm）第二个阶段是大量微裂纹形成阶段，（受力增长阶段）（贯入深度7.5mm）第三个阶段是主裂纹形成阶段。（受力稳定）（贯入深度10mm）记录的主要内容有a.破岩的面积，裂缝延伸情况， b.滚刀的接触应力2.在较硬岩b中带入8种滚刀尺寸，掘进速度3m/h,最终贯入量10mm，分三个阶段进行记录：第一个阶段是冲击挤压破碎阶段，（受力激增阶段）（贯入深度5mm）第二个阶段是大量微裂纹形成阶段，（受力增长阶段）（贯入深度7.5mm）第三个阶段是主裂纹形成阶段。（受力稳定）（贯入深度10mm）记录的主
3、要内容有a.破岩的面积，裂缝延伸情况， b.滚刀的接触应力3.在较软岩c中带入8种滚刀尺寸，掘进速度3m/h,最终贯入量10mm，分三个阶段进行记录：第一个阶段是冲击挤压破碎阶段，（受力激增阶段）（贯入深度5mm）第二个阶段是大量微裂纹形成阶段，（受力增长阶段）（贯入深度7.5mm）第三个阶段是主裂纹形成阶段。（受力稳定）（贯入深度10mm）记录的主要内容有a.破岩的面积，裂缝延伸情况， b.滚刀的接触应力4.在软岩d中带入8种滚刀尺寸，掘进速度3m/h,最终贯入量10mm，分三个阶段进行记录：第一个阶段是冲击挤压破碎阶段，（受力激增阶段）（贯入深度5mm）第二个阶段是大量微裂纹形成阶段，（受
4、力增长阶段）（贯入深度7.5mm）第三个阶段是主裂纹形成阶段。（受力稳定）（贯入深度10mm）记录的主要内容有a.破岩的面积，裂缝延伸情况， b.滚刀的接触应力通过观察破岩面积和受力分析在每种岩石条件下的最佳滚刀尺寸第二阶段 1.在硬岩a中选取第一阶段中获得的硬岩下的最佳滚刀模型，选取滚刀的间距50、60、70mm进行计算（两个滚刀是有先后顺序的，不是同时压入），通过观察两个滚刀的裂纹的情况，分析最佳滚刀间距。 2.在软岩d中选取第一阶段中获得的硬岩下的最佳滚刀模型，选取滚刀的间距70、80、90mm进行计算，通过观察两个滚刀的裂纹的情况，分析最佳滚刀间距。第三阶段 1.通过第一阶段的计算分析硬岩a的条件下，最佳滚刀尺寸时的应力情况，来计算随着滚刀贯入度的增加，应力的增长情况。然后采用两个滚刀同时压入岩石，在几个贯入度时，观察裂纹的闭合连接情况，取裂缝连通时的贯入度为最优贯入度。 2.通过第一阶段的计算分析软岩d的条件下，最佳滚刀尺寸时的应力情况，来计算随着滚刀贯入度的增加，应力的增长情况。然后采用两个滚刀同时压入岩石，在几个贯入度时，观察裂纹的闭合连接情况，取裂缝连通时的贯入度为最优贯入度。第四阶段滚刀齿数2、4、8时，滚刀间距80mm（8齿滚刀：8个单滚刀同时压入岩石，无先后顺序），随便取一种岩石情况，贯入度取10mm，掘进速度取3m/h分析滚刀接触力，裂缝情况。