截割厚度和截线距对镐型截齿破岩的影响研究

为了研究不同截割厚度和截线距对镐型截齿截割力和截割比能耗的影响，基于TRW-3000真三轴电液伺服测试系统及自主设计的创新型截齿加载平台，对炭质板岩和流纹质碎屑岩试样进行了室内直线截割试验。试验结果表明：截齿破岩呈现4种破坏模式，两相邻截齿之间存在显著的协同作用。平均截割力随截割厚度和截线距的增大呈线性增大。随着截割厚度的增大，截割比能耗呈幂函数减小；随着截线距和截割厚度的比值的增大，截割比能耗先减小后增大，且存在一个最小比能耗，即最优值，最优截割比能耗远小于无截槽影响的比能耗，此时截线距和截割厚度的比值为2或3。利用室内试验结论优化了悬臂式掘进机截割头上的截齿布置，并运用到掘进机非爆掘进现场工业试验，大幅提高了掘进效率并降低了掘进成本。