TBM滚刀--磨料水射流联合破岩机理与增效方法研究的任务书.docx

TBM滚刀--磨料水射流联合破岩机理与增效方法研究的任务书
任务书
研究题目：
TBM滚刀--磨料水射流联合破岩机理与增效方法研究
研究目的：
目前，隧道掘进工作面的采掘方式多为传统的圆锥机盘形式。然而，由于该采掘方式存在工效低、成本高等问题，因此，有必要对采掘方式进行改进。本次研究旨在探究TBM滚刀--磨料水射流联合破岩的机理，并提出相应的增效方法，从而优化掘进工作面的采掘方式，提升工效，降低成本。
研究内容：
本次研究将从以下几个方面展开：
1.TBM滚刀--磨料水射流联合破岩的机理探究
首先，将对TBM滚刀--磨料水射流联合破岩的工作原理进行详细的介绍，包括破岩液的组成、工作面的注浆方法、破岩液的压力、喷嘴尺寸的选择等方面；其次，将对滚刀--磨料水射流联合破岩的机理进行深入的探究，分析机理中每个环节的重要性、制约因素等，为后续的增效工作提供理论支持。
2.破岩液性能的优化
本研究将探究破岩液中的磨料、黏度、密度等参数对破岩效果的影响，并对破岩液的配比进行优化。通过实验测试，分析不同破岩液配比下的破岩效果，为后续的工程实践提供依据。
3.喷嘴结构的优化设计
在本研究中，将设计不同喷嘴结构，并对不同结构下的喷嘴进行实验测试。通过对测试数据的分析，确定适合TBM滚刀--磨料水射流联合破岩机理的喷嘴结构，为后续的增效工作提供支持。
4.工作面注浆方法的改进
本研究还将对工作面注浆方法进行改进。针对传统的注浆方法存在的问题，提出相应的改进措施，并通过实验测试确定最佳的注浆方法。通过改进注浆方法，降低破岩液的消耗量，提高工效，降低成本。
研究方法及步骤：
本次研究主要采用实验分析法和理论分析法相结合的形式。其中，实验分析法主要用于对磨料水射流的喷嘴、破岩液配比等参数进行测试，收集相关数据，为理论分析提供支持；理论分析法主要用于对TBM滚刀--磨料水射流联合破岩的机理进行探究，规划破岩液配比及喷嘴结构等。
具体步骤如下：
1.收集相关资料，进行文献综述与理论分析；
2.设计实验方案，进行实验测试，包括磨料水射流的喷嘴、破岩液配比等参数；
3.收集实验数据，进行数据处理与分析；
4.根据实验数据和理论分析，进行TBM滚刀--磨料水射流联合破岩的机理分析，确定相应的增效措施；
5.对TBM滚刀--磨料水射流联合破岩的每个环节进行工程实践，验证研究结果的可行性和有效性。
预期成果：
1.TBM滚刀--磨料水射流联合破岩的机理模型
2.破岩液配比、喷嘴结构、注浆方法等方面的优化结果
3.充分验证的破岩效果，包括工程现场的试验结果和对比实验结果分析
4.期望提高隧道掘进工作面的采掘效率，降低成本，同时降低人工干预难度
研究时间：
本次研究时间约为6个月，计划从2021年10月开始，至2022年4月结束。