采矿与安全工程学报 ›› 2022, Vol. 39 ›› Issue (3): 576-583.doi: 10.13545 /j.cnki.jmse.2021.0300
陈新明, 张将令 , 焦华桔 , 李振华 , 杜锋 , 杨柳华, 张勃阳
1. 河南理工大学 河南省地下工程及灾变防控重点实验室，河南 焦作 454150；2 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心，河南 焦作 454150；3. 河南理工大学 能源科学与工程学院，河南 焦作 454150
摘要： 为改变竖井掘进方式，提高破岩效率，研发一种新型重力式竖井连续掘进机。采用SolidWorks软件建模，利用HyperMesh和LS-DYNA软件开展有限元分析，模拟不同速度下截齿的滚动、扭转嵌入岩石的动态破岩过程；通过现场重力式竖井连续掘进机滚动截齿破混凝土相似试验，进行动态下截齿破岩试验研究，以探究截齿破岩机理。结果表明：截齿在最优滚筒转动速度为30 r/m下破岩比能较低，可加大岩石内部应力变化；削弱岩石内部结构承载力；增加岩石裂缝产生和扩张范围，最终岩石发生凹陷性破坏。再结合重力式竖井连续掘进机滚动截齿破混凝土相似试验，分析在相同时间内混凝土破坏程度，证明最优滚筒转动速度为30 r/m，可验证数值模拟的准确性。新型重力式竖井连续掘进机的研发可革新现有竖井掘进方式，尤其对卵砾石、冻土、中低强度岩石等地层具有良好的适应性。
中图分类号:
