4.2.1 同时截割
对多截齿截割含孔的卸荷后深部高应力花岗岩进行截割间距为70mm、75mm、80mm和85mm的4种工况进行模拟分析,将接近钻孔的截齿定为1号截齿,远离钻孔的截齿定为2号截齿,在不同截割间距的工况下两个截齿的三向应力曲线图如图4.19~图4.22所示,三向应力特征值统计如表4.5~表4.8所示。

图4.19 截割间距为70mm三向应力曲线图
表4.5 截割间距为70mm三向应力特征值 N


图4.20 截割间距为75mm三向应力曲线图
表4.6 截割间距为75mm三向应力特征值 N


图4.21 截割间距为80mm三向应力曲线图
表4.7 截割间距为80mm三向应力特征值 N


图4.22 截割间距为85mm三向应力曲线图
表4.8 截割间距为85mm三向应力特征值 N

对比分析图4.19~图4.22,截齿三向应力呈现不规则波动,存在极值点,X方向应力波动最大,与单截齿截割相比,截齿间距为70mm、75mm和85mm的Y方向应力和Z方向应力波动有所增大。对比表4.5~表4.8三向应力特征值,X方向应力特征值最大,远大于Y方向应力和Z方向应力,所以X方向应力为截割时截齿所受主要阻力。对比1号截齿与2号截齿三向应力特征值,1号截齿X方向应力和Z方向应力均值略大于2号截齿,Y方向应力均值随截割间距的增加,1号截齿均值先大于2号截齿后小于2号截齿,主要由于钻孔卸荷后钻孔周围形成应力集中区,钻孔周围应力大于远离于钻孔的区域的应力,导致1号截齿受力略大于2号截齿。由于截割间距为80mm和85mm时截齿所受三向应力较大,相对其他两种工况不适宜选取。当截割间距为70mm和75mm时,1号截齿和2号截齿X方向应力均值相近,当截割间距为75mm时,X方向应力均方根和标准差略小于截割间距为70mm时的均方根和标准差,而且截割间距为75mm时的Y方向应力和Z方向应力均值小于截割间距为70mm时的应力均值,且二者均方根和标准差相近。所以,综上所述,截割间距为75mm为多截齿截割含孔的卸荷后深部高应力花岗岩的最合理截割参数。