ارائه مدل تجربی پیشبینی نرخ مصرف تیغه ماشینهای حفر تونل تمام مقطع (TBM)
چکیده
کارآیی حفاری مکانیزه در سنگ‌های سخت، ارتباط مستقیمی با کارآیی تیغههای حفاری دارد. سایش تیغهها عاملی مهم و تاثیرگذار بر قابلیت ماشینهای حفر تونل تمام مقطع (TBM)می‌باشد. زمانیکه این ماشینها در یک سنگ مقاوم و سخت پیشروی میکنند، سایش تیغهها بهشدت روند حفاری را تحت تاثیر قرار خواهد داد. جهت ارزیابی کارآیی تیغهها، شناخت مکانیزم برش سنگ توسط آنها و شناسایی پارامترهای کلیدی تاثیرگذار بر روند (وضعیت) سایش تیغهها الزامی است. در این مقاله بر اساس نتایج بررسی، پایش و تحلیل جامعه آماری بیش از 1000 قطعه تیغه حفاری که در حفاری مکانیزه تونل انتقال آب کانی سیب مورد استفاده قرار گرفته اند، مدل تجربی جهت تعیین نرخ مصرف تیغه در 3 نوع سنگ با لیتولوژی متفاوت نظیر گرانیت (مقاومت بالا و سایش متوسط تا بالا)، کوارتزیت (مقاومت متوسط و سایش بسیار بالا) و آهک (مقاومت متوسط و سایش متوسط تا کم) ارائه گردید. در نهایت مدل تجربی ارائه شده با مدلهای رایج نظیر NTNU مورد مقایسه قرار گرفته که نتایج بیانگر همبستگی بالا بین آنها است.
مراجع
Wen, S.Z., &Huang, P.,)2012(. Principles of Tribology. Tinghua University Press (In Chinese).
Oparin, V.N., Tanaino, A.S., )2015(. A new method to test rock abrasiveness based on physico-mechanical and structural properties of rocks. J. Rock Mech. Geotech. Eng. 7, 250–255.
Rostami, J., )1997(. Development of a Force Estimation Model for Rock Fragmentation with Disc Cutters through Theoretical Modeling and Physical Measurement of Crushed Zone Pressure. (Doctorate Thesis) Colorado School of Mines, Golden, Colorado, USA.
Bruland, A.,(2000). Hard rock tunnel boring. Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi.
Gehring, K., )1995(. Prognosis of advance rates and wear for underground mechanized excavations. Felsbau 13, 439–448 (In German).
Alber, M., )2008(. Stress dependency of the Cerchar abrasivity index (CAI) and its effects on wear of selected rock cutting tools. Tunn. Undergr. Space Technol. 23, 351–359.
Frenzel, C., Käsling, H., Thuro, K., )2008(. Factors influencing disc cutter wear. Geomechanik und Tunnelbau 1 (Heft 1), 55–60.
Wang, L.H., Kang, Y.L., Zhao, X.J., et al., (2015). Disc cutter wear prediction for a hard rock TBM cutterhead based on energy analysis. Tunn. Undergr. Sp. Technol. 50, 324–333.
Hassanpour, J., Rostami, J., Tarigh, Azali S., et al., (2014). Introduction of an empirical TBM cutter wear prediction model for pyroclastic and mafic igneous rocks; a case history of Karaj water conveyance tunnel, Iran. Tunnell. Undergr. Sp. Technol. 43, 222–231.
Su, P.C., Wang, W.S., Huo, J.H., et al., (2010). Optimal layout design of cutters on tunnel boring machine. Journal of Northeastern University (Natural Science) 31(6), 877–881 (in Chinese).
Ozdemir L., et al.; (1977). Development of Theoretical Equations for Predicting Tunnel Bor eability”, Ph.D Thesis, Colorado School of Mines.
Lihui Wanga,b, Haipeng Lic, Xiangjun Zhaoa, Qian Zhangb, (2017). Development of a prediction model for the wear evolution of disc cutters on rock TBM cutterhead Tunnelling and Underground Space and Underground Space Technology 67 .147–157.
صاحب امتیاز
