金属矿山

作者：冯东林,刘飞香,吴怀娜,刘在政,姚满

单位：1. 湖南大学地下空间开发先进技术研究中心,湖南 长沙 410082;2. 建筑安全与节能教育部重点实验室,湖南 长沙 410082;3. 湖南大学土木工程学院,湖南 长沙 410082;4. 中国铁建重工集团股份有限公司,湖南 长沙 410082

关键词：竖井掘进机 ,大直径竖井 ,数值模拟 ,围岩变形 ,塑性区,

超大直径全断面竖井掘进机施工过程中刀盘推力会使围岩受到剧烈扰动。 针对竖井掘进机施工过程进行数值模拟,探明不同围岩条件下的机—岩相互作用,围岩应力、位移场及塑性区的分布及演化规律。 结果表明:围岩应力受开挖深度、围岩条件和离刀盘开挖面的距离影响,刀盘盾体与井筒结构交界处、刀盘开挖面边缘及刀盘内圈会出现应力集中现象;强风化围岩条件下围岩径向变形最大值为 7. 33 mm,距离竖井 1D(D 为竖井直径)掘进施工扰动影响可忽略;围岩塑性区范围随着围岩条件的劣化和开挖深度的增长呈扩张趋势;先导掘进装置盾体对开挖面内圈岩体形成约束,刀盘切削挤压岩体时被约束的岩体应力集中,导致内圈刀盘磨损及所需切削扭矩和推力比其他部位更大。

来源：2022年第08期

《金属矿山》期刊编辑部

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