评价岩石脆性指标对滚刀破岩效率的影响

• 作 者: 刘泉声[1]刘建平[2]时凯[3]潘玉丛[2]黄兴[2]刘学伟[2]魏莱[2]
• 机 构: 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,湖北 武汉 430071
• 出 处: 第一届全国岩石隧道掘进机工程技术研讨会
• 发表日期: 2016年期

　　脆性是岩石重要的力学性质之一。岩石脆性与滚刀破岩效率密切相关，但目前还没有统一的用于评价滚刀破岩效率的岩石脆性指标。总结现有的35 种脆性指标，将其分为基于强度、应变、应变能、硬度、莫尔包络线、特殊试验和其他等7种类型。为研究岩石脆性与滚刀破岩效率之间的关系，通过滚刀贯入试验，引入归一化比能概念，提出表征岩石脆性的新指标，重点研究基于强度和贯入试验的脆性指标与归一化比能之间的关系。试验结果表明：(1)滚刀更难贯入高强度岩石；(2)脆性指标B2 和B4 与归一化比能之间呈强烈的指数函数关系，随着脆性的增高，归一化比能降低，滚刀破岩效率增高，应优先选用脆性指标B2 来评价滚刀破岩效率，其次是脆性指标B4；(3)将单轴抗压强度约20 MPa 定义为单轴抗压强度过渡值，滚刀不适宜切削单轴抗压强度小于20 MPa 的软岩。试验结果对评价滚刀破岩效率时岩石脆性指标的选取具有一定的指导意义。