全断面钻进岩石破碎过程的功能消耗

全断面钻进时,滚刀给岩石的输入功主要以裂缝表面能、破碎表面能、再压固能、热能和弹性应变能等方式消耗掉。研究这些能耗的量值及分配率,有助于发现提高岩石破碎能量利用率的途径。例如,再压固模拟实验揭示,消耗于已碎岩粉再压固的能量,竟占输入功的10—20%。尽管再压固过程是不可避免的,应当通过改善刀具设计等途径减少其压固量,从而使这部分能量应用于岩石破碎。     

研究矿岩冲击破碎及动态特性的水平冲击实验法

作者通过对任意入射应力脉冲条件下,水平撞杆法中岩样内部应力均匀化可能性所作的理论分析,论证了用水平撞杆法研究矿岩冲击破碎规律及其动态特性的可行性。在此基础上,详细介绍了自行研制的适用于矿岩冲击破碎领域的气动水平冲击实验机。     

岩石与炸药波阻抗匹配的能量研究

传统的波阻抗匹配观点正在受到来自工程爆破实践和岩石炸药波阻抗匹配的试验和分析结果的冲击。作者分析了传统波阻抗匹配观点的不全面之处,在此基础上,用较为全面地反映药卷爆轰与孔壁作用过程的模型,以传递到岩石介质中的爆炸能量最大为目标,通过理论分析和数值计算,给出了合理匹配时岩石与炸药参数间的关系,经验证,可以用来作为一种选择炸药的依据。     

论柱齿钎(钻)头的柱齿折断原因及预防

本文在对柱齿钎头进行系统受力分析的基础上,分析了柱齿钎头的断齿和碎齿机理,得出了与实际情况相吻合的结论。并同时探讨了解决柱齿折断与碎裂问题的有效措施,特别是研究采用了铜粉和铜套固齿的新方法,认为能较为有效地解决柱齿钎头的断齿和碎齿问题。     

岩石静压入破碎中形成裂缝的应力性质

裂缝的发生与扩展是实现岩石破碎的主要过程。以往的研究者,或认为它是剪应力形成的;或主张它受控于拉应力,其理论分析与实际验证均有待于进一步提高。本文根据在扫描电镜内所做的压入试验记录,针对特征裂缝的扩展方向和形态,结合布奇涅希克弹性理论及格里菲思能量准则,进行适量的分析后结论为:岩石静压入破碎中,形成裂缝的应力主要是拉应力,但也不排除剪应力的次要影响。     

冲击式凿岩机输出应力波能量的研究

模拟冲击凿岩原理,采用落锤试验台及应力波电测装置,测定了冲击钎杆时产生的单次脉冲应力波图形。研究表明:脉冲应力波的应力峰值与活塞冲击速度成正比,与钎杆和活塞冲击端横断面积之比值成反比;其持续时间与活塞的长度成正比,并随钎杆和活塞冲击端的接触面积增大而增加。     

实尺滚压破岩实验台的研制

本文介绍了自建滚压破岩实验台的结构、实验原理、液压系统、测试原理与方法,以及进一步完善的意见。该实验台结构简单,造价低廉,试块尺寸达1200×600×700毫米,最大垂直压力44吨,水平推力22吨,滚压速度约0.4米/秒,可供各种实尺滚刀进行破岩实验;经过适当改装后,还可进行刨切及高压水-机械滚压等联合破岩实验,对教学和科研均有一定的作用。     

柱齿钻头冷压固齿最佳参数的分析与研究

本文运用弹塑性分析和断裂力学准则对钻头的冷压固齿进行了系统的理论研究,得出了有关固齿参数的设计计算公式。如固齿和凿岩时相邻齿无相互影响的齿孔间距计算公式,齿孔径、过盈量及固齿力间的最优匹配关系计算公式。此外,还通过计算获得了冷压固齿的最佳参数。为钻头设计和固齿工艺提供了重要的理论根据。     

柱齿滚刀破岩力研究

柱齿滚刀是全断面掘进机和钻井机普遍使用的破岩刀具之一。本文通过理论分析和实验验证,构建了柱齿滚刀破岩力数学模型。并就有关柱齿滚刀设计问题进行了讨论。图4,表2,参6。     

撞击问题的一维解析法

本文介绍了从波动方程出发,求解活塞与杆件纵向撞击时杆中应力波的数理方法;给出了锥形活塞撞击时杆中应力波的数学表达式。