现今我国掘进装备在铁路、公路、市政、防洪、水电等隧道工程应用领域的建设逐步增多，地下工程装备的需求越来越大。由于超大直径、超长距离、深埋高压、地质多变等各种复杂的作业环境，使对设备选型及施工方式的要求极高。

EDEM仿真技术为：1. 不同地质层，2. 不同设备结构，3. 运动参数设定，4. 工程作业中设备磨损量的关系定义，5. 工程装备施工时各类地层的动态响应与设备的结构设计、作业方式等物理参数之间的关系定义，提供了解决方案。

地质层建模

EDEM软件是一种处理非连续介质问题的数值模拟软件。利用EDEM可以创建颗粒体物料空间环境（地质层 ，作业环境等），有效地模拟分析机械系统与该颗粒体空间环境的相互作用过程，获得传统测试方法无法获取的数据信息。

EDEM丰富的接触模型为复杂的地质层建模提供了良好工具，能够满足不同地质颗粒的建模仿真。

不同工况下的仿真分析

在对不同地质层和盾构机结构建模的基础上，利用EDEM整体仿真盾构机在不同工况下掘进过程中的切削状态及后方螺旋输送机的传输效率。

影响因素：

刀盘类型：辐条式、面板式；

刀具类型：切削式、滚刀刀具；

刀盘结构：开口率、刀间距等；

刀盘转速，螺旋转速等。

刀盘刀具磨损分析

根据EDEM仿真输出磨损能量数据，可判断刀具磨损区域，使用寿命和更换周期。

不同刀盘结构仿真分析

通过EDEM仿真分析在不同地质层中，刀盘结构的作业效率和磨损情况，输出磨损数据确定不同地质层的最佳刀盘结构和刀具材料。

螺旋输送设备磨损分析

螺旋输送设备是盾构机重要的组成部分，螺旋输送的速率直接影响盾构作业土压平衡性，是维持盾构作业正常运行的重要参数。

通过EDEM仿真输出不同螺距大小、螺旋转速、螺片直径，对磨损和输送量的影响，从而获得最佳转速和最佳直径，使设备达到较高作业效率的同时降低设备磨损，延长设备使用寿命。

通过EDEM仿真分析输出不同时间内磨损能量值及磨损曲线，输出功率能耗及其他类型数据，如颗粒受力，接触数据，破碎数据等，对比数据得出不同工况下设备的磨损情况及对掘进进度的影响，从而优化设备选型或结构，避免了多次样机生产和现场测试的成本费用，同时规避生产过程中的风险问题。