全断面岩石掘进机破岩机理研究及其试验台的设计与分析的中期报告.docx

全断面岩石掘进机破岩机理研究及其试验台的设计与分析的中期报告 （机械工程学科） 一、研究背景 在地下工程中，如隧道、矿山等的建设和开采中，常需要用到岩石掘进机实现岩石的破碎和采掘。而全断面岩石掘进机是一种新型的破岩设备，其采用全断面剖分技术，能够同时进行岩石的掘进和破碎。因此，该设备具有高效、节能、安全等优点，已经逐渐成为地下工程中的重要装备之一。 目前，对于全断面岩石掘进机的破岩机理研究尚不充分。因此，本研究旨在通过对全断面岩石掘进机的破岩机理进行深入研究，并设计相应的试验台，对其进行实验验证，为其优化设计和工程应用提供理论和实践的支持。 二、研究内容 本研究的主要研究内容包括以下方面： 1.分析全断面岩石掘进机的破岩机理，探究其破岩过程中的岩石破碎机理、动力学特性等，并通过数值模拟的方法进行验证。 2.设计全断面岩石掘进机破岩试验台，确定试验参数，进行破岩实验，并详细记录数据和现象。 3.分析实验结果，与数值模拟结果进行对比，并探讨全断面岩石掘进机的优化设计方向，以提高其破岩效率和稳定性。 三、研究方法 本研究采用的主要研究方法包括： 1.文献资料调研，了解全断面岩石掘进机的技术现状、发展趋势、破岩机理等方面的信息。 2.数值模拟，利用ANSYS、FLUENT等软件对全断面岩石掘进机的破岩过程进行模拟和分析，并得出相应的模拟结果。 3.试验设计和实验操作，设计全断面岩石掘进机破岩试验台，确定试验参数和实验方法，并进行现场实验。 4.数据处理和分析，将实验数据进行处理和分析，得出实验结果，并与模拟结果进行对比分析，得出结论和建议。 四、预期成果 本研究的预期成果包括： 1.深入分析了全断面岩石掘进机的破岩机理，探究了其破岩过程的机理和动力学特性，并通过数值模拟进行验证。 2.设计了全断面岩石掘进机破岩试验台，进行了破岩实验，并详细记录了数据和现象。 3.分析了实验结果，与数值模拟结果进行对比，并提出了全断面岩石掘进机的优化设计方向，为其应用提供了理论和实践的支持。 五、参考文献 【1】刘永平, 冯建民, 刘英辉. 全断面岩石掘进机的破岩机理及实验研究[J]. 岩土工程学报, 2013, 35(11):2035-2041. 【2】张瑞华, 郑云翔, 王金申, 等. 全断面岩石掘进机的破岩机理与应用[J]. 采矿与安全工程学报, 2015, 32(5):791-796. 【3】Ansys Fluent Users Guide[R]. 【4】FLUENT 6.3 Users Guide[R].