| 楔刀不同加载速率条件下细砂岩裂纹扩展研究 |
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| 引用本文： | 杨青,荣传新,蔡海兵,黎明镜,经纬,李登国.楔刀不同加载速率条件下细砂岩裂纹扩展研究[J].中国安全生产科学技术,2023(12):93-101. |
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| 作者姓名： | 杨青 荣传新 蔡海兵 黎明镜 经纬 李登国 |
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| 作者单位： | 1. 安徽理工大学土木建筑学院;2. 安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心;3. 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室;4. 浙江工业大学土木工程学院 |
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| 摘 要： | 为提高西部竖井钻井法楔齿滚刀钻进细砂岩的破岩效率，开展西部弱胶结砂岩XRD与SEM试验，微观结构验证PFC2D模拟试验细观参数标定结果，探讨不同加载速度工况下弱胶结砂岩拉、剪裂纹形成，破岩阻力变化及破岩机理、破岩效率。研究结果表明：胶结物是加卸载段生成的微宏观裂纹萌生、扩展的通道，贯入速率超过0.01 m/min以上，将导致更大的动力效应、更大的应力集中(楔刀贯入)和应力波(密实核应力膨胀)传播，岩石内部的应力集中区域扩展，产生部分无效裂纹。贯入速率0.02 m/min平均贯入力是贯入速率0.01 m/min平均贯入力的1.64倍；贯入速率为0.01 m/min时取得最小胶结破坏比能耗，与可可盖矿中央回风立井施工现场钻进速率非常吻合。研究结果可为西部弱胶结砂岩楔齿滚刀破岩提供参考。
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| 关 键 词： | 楔齿滚刀 细粒砂岩 空腔膨胀 拉剪裂纹 加载速率 胶结破坏比能耗 |
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