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摘要
为改变竖井掘进方式，提高破岩效率，研发一种新型重力式竖井连续掘进机。采用SolidWorks软件建模，利用HyperMesh和LS-DYNA软件开展有限元分析，模拟不同速度下截齿的滚动、扭转嵌入岩石的动态破岩过程；通过现场重力式竖井连续掘进机滚动截齿破混凝土相似试验，进行动态下截齿破岩试验以探究截齿破岩机理。结果表明：截齿在最优滚筒转动速度为30 r/min下破岩比能较低，可加大岩石内部应力变化，削弱岩石内部结构承载力，增加岩石裂缝产生和扩张范围，最终岩石发生凹陷性破坏。再结合重力式竖井连续掘进机滚动截齿破混凝土相似试验，分析在相同时间内混凝土破坏程度，证明最优滚筒转动速度为30 r/min,验证数值模拟的准确性。新型重力式竖井连续掘进机的研发可革新现有竖井掘进方式，尤其对卵砾石、冻土、中低强度岩石等地层具有良好的适应性。
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