截齿在截割硬岩过程中存在载荷高、磨损快、难以破碎坚硬岩石等问题,导致了掘进效率低、进尺成本增加,因此,迫切需要开发一种新型的硬岩截割技术。射流辅助截齿破岩方法能够有效破碎岩石。基于此,本文提出了浆料射流-截齿联合破岩方法,采用理论分析、仿真和试验相结合的方法,对浆料射流-截齿联合破岩性能进行研究。针对聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,简称PAM)溶液浆体的流变特性,测量其物质函数,选取幂律定律作为描述溶液性质的本构方程。粘度系数η0000039、幂律系数n0007763。对浆体在喷嘴内、外流场进行数值仿真,得到射流喷嘴内加速阶段由喷嘴几何结构确定。基于对磨料颗粒在流场中受力分析及两相流理论,对浆料射流中磨料颗粒在喷嘴内外运动过程进行分析。基于浆料射流发生系统与破岩实验台,进行浆料射流切割岩石实验。针对射流系统压力、射流进给速度、靶距大小对切割效果的影响开展实验研究。针对聚丙烯酰胺的选取,从不同种类、不同分子量与不同浓度出发进行切割破岩实验,在实验工况下,系统压力30MPa,进给速度小于205m/min,选用2‰-3‰质量分数的800万分子量的非离子聚丙烯酰胺破碎效果佳。根据实验结果建立样本,使用MATLAB建立浆料射流切割深度预测模型。进行单齿截割破岩实验及浆料射流-截齿联合破岩实验,获取截齿前进过程截割阻力的变化曲线。比较进给速度与系统压力对破碎岩石块度、截齿载荷的影响。二次截割破碎的岩石结果表明,第一次截割时已对截齿下部岩石产生破坏。浆料射流对岩石基于静力学分析和疲劳分析理论,采取Goodman应力修正对截齿进行变幅载荷下寿命的仿真分析。