楔形刃压头作用下岩石力学性能研究

摘要

楔形刃压头与岩石作用规律的研究是全断面岩石掘进机研制的基础理论.通过对楔形刃压头贯入岩石产生的现象及其与岩石相互作用规律的研究,发现在楔形刃作用下,岩石破坏的宏观表现是"跃进破碎."岩石在跃进破碎前经历弹性变形和塑性变形,弹性变形较小,塑性变形在跃进破碎前及两相邻跃进破碎间是岩石变形的主要形式,并且作用在楔形刃上的力与楔形刃贯入岩石的深度保持着线性关系,因此,将楔形刃作用下岩石塑性变形的物理方程表示为广义胡克定律形式;提出了楔形刃作用下,岩石变形几何方程建立的单点双角度变量理论;通过楔形刃与岩石相互作用平衡方程的建立,研究了楔形刃压头作用下广义胡克定律中杨氏模量的取值.从而提出了此领域研究的新方法和新理论.