硬岩巷道快速掘进设备及施工关键技术研究

为了解决煤矿硬岩巷道掘进施工效率低、成本高、安全隐患大的问题,研制了集钻孔、锚护、挖掘、运料等功能于一体的智能化钻装锚掘进机,与大直径中深孔爆破技术、高效运输方案、平行作业方案等相结合,形成硬岩巷道智能化快速施工工法。以五阳煤矿为工程应用对象,分别采用智能化钻装锚掘进机的一体式机械化作业方案和含常规多种设备的分体式机械化作业方案进行掘进试验,结果表明一体式机械化作业方案施工效率高、成本低、作业安全性高,为硬岩巷道安全高效掘进提供了有力的技术支撑。     

双轮铣槽机和冲孔钻机在地下连续墙施工中的联合应用

通过对轨道交通工程地下连续墙中使用双轮铣槽机及冲孔钻机成槽的应用,结合对连续墙接头的选用,分析了两种成槽设备的适应性以及在接头选择及处理方面需要注意的问题,较好地解决了连续墙入岩深度大、接头防水处理困难以及在垂直度控制方面的困难.     

深度入岩连续墙成槽技术分析

通过地铁车站连续墙围护结构入岩成槽技术分析，介绍了双轮铣槽机、冲击钻在深度入岩连续墙施工的技术应用，通过对两种枝术的对比和实施效果分析，侧重从施工角度进行简单阐述。     

SX40B悬挂式双轮铣的总体设计与应用研究

SX40B悬挂式双轮铣是一种配置在液压抓斗主机底盘上的新型经济适用型地下连续墙施工设备,结合了吊车伸缩臂结构的创新应用,使整机操作轻便灵活,最大高度可调以满足不同深度的铣槽要求。SX40B双轮铣可广泛应用于硬地层、岩石及卵砾石等复杂地层的连续墙施工中,填补国产双轮铣施工领域的空白,是轨道交通、城市基础建设等施工领域的又一个新的利器。本文主要对SX40B双轮铣关键零部件的设计及应用进行了介绍和分析。     

煤矿井下泥岩地层定向钻孔套铣打捞技术

为解决煤矿井下定向钻孔在泥岩地层发生卡钻事故后采用套铣打捞存在套铣钻具回转阻力大、钻孔存在缩径或坍塌,易出现二次卡钻风险的问题,通过分析泥岩地层套铣打捞技术难点,借鉴石油和地质行业泥岩地层钻井或钻探施工技术,提出了套铣打捞过程中的短扫孔技术,每间隔15 m左右进行1次短扫孔,同时,在短扫孔基础上,提出了全孔套铣扩孔技术和局部偏心套铣扩孔技术。应用该技术,成功解决了新安煤矿孔深465 m,其中345~450 m均为泥岩的顶板高位钻孔卡钻事故。     

确保CSM工法施工质量的措施

CSM工法即双轮铣削深层搅拌技术,是一种新型水泥土深层搅拌工艺。要确保CSM工法施工质量,施工前要做好材料质量控制和相关的准备工作;在施工中,要控制好成槽的垂直度,水泥浆的水泥掺入量和水灰比以及注浆量,铣削钻速和双轮的转数,槽段的搭接长度,以及型钢插入的质量。     

套铣打捞处理定向钻孔卡钻事故工艺及应用

针对煤矿井下近水平定向钻孔施工过程中常遇到的塌孔、卡钻事故,对比分析了常用事故处理方法及套铣打捞的原理、工艺参数及适用性。在山西阳泉新景矿成功处理孔深210.2 m的卡钻事故,将定向钻具及测量仪器顺利提出,同时保住了钻孔。结果表明,采用φ120 mm套铣打捞钻头+φ114 mm套铣打捞钻杆的钻具组合,回转转速控制在10~20 r/min,满足此次套铣打捞工艺要求,为类似钻孔事故处理提供借鉴。     

打捞工艺在井下卡钻事故处理中的应用

针对复杂情况下卡钻事故的处理,逐步采用了强力起拔工艺、套铣打捞工艺以及磨铣松扣工艺处理卡钻事故。并利用扩孔钻头+母锥打捞处理卡钻事故过程中打捞钻杆发生的二次断裂事故,在将断裂的打捞钻杆套出后,利用磨铣钻头成功磨铣松扣被卡定向钻杆,回收大部分被卡定向钻杆以及断裂的打捞钻杆。保证了该孔的有效性,并为后续分支孔及钻孔的施工提供了必要条件。     

冲击反循环工法施工地下连续墙大口径灌注桩实例简介

在复杂地层中施工地下连续墙、大口径灌注桩的成槽成孔过程中,遇到卵石、胶其砾岩、孤石、硬岩等地层,采用常规回转钻过很难达到满意的施工效果。而采用冲击历循环工法是在复杂地层中施工地下连续墙大口径灌注桩的有效方法。运用该工法＃继完成了一些国家重点工程,配套的机具位日趋完善。相继开发了CZ22、CZ30型冲在钻机改装的反循环钻机,GCF－1500型卷强机冲击反循环钻机,CJF－20、CJF－12型冲击反循环钻机等机型。冲击反循环钻进的原理是：冲击钻头由带有提引平衡机构的2根钢绳提引,钢绳在任何状态下的拉力和提升速度必须保持…     

双轮铣槽机在基岩段施工中的垂直度控制及修正

目前地下连续墙施工多采用双轮铣槽机进行施工。地下连续墙的成槽垂直度为施工中极其重要的技术指标,在基岩层施工中往往垂直度很难控制。笔者结合地连墙施工经验,对基岩段成槽垂直度的控制和修正进行了简单分析,并提出了一些施工建议。     

螺杆钻具转子的旋风式等法曲率铣削技术

基于5轴卧式回转工作台数控铣床，提出了旋风式等法曲率铣削技术，实质是实时调整旋风式铣刀回转面的曲率方向，使其与被加工曲面密切贴近，形成曲率的逼近包络，可极大地增加刀具在被加工曲面上的扫描面积，从而提高切削效率和表面加工质量     

数控铣削螺纹及宏程序的应用

主要介绍了常见螺纹铣刀的类型、特点及其应用,单双面螺纹铣刀加工螺纹的工艺及注意事项,并通过具体实例介绍了单齿螺纹铣刀铣削加工内/外直螺纹的编程等。目前数控铣削螺纹在加工技术发达的国家应用非常广泛,尤其是结合了宏程序编程,数控铣削螺纹加工的应用及特点就更加明显了。     

正交车铣运动模型的研究

为了提高数控车铣的编程效率,论述了正交车铣运动的特征,同时通过对正交车铣运动过程的分析,建立了一个描述其运动的空间坐标系,从而建立了正交车铣运动模型的矢量方程。     

高能球磨制备铜金粉

研究了高能球磨制备超细铜金粉过程中,助剂加入量、球料比、球磨转速对出料粉体的粒径、松装密度和出料外观的影响。试验表明,在助剂加入量1.5%,球料比10∶1,球磨转速1000/800 r/min条件下球磨150 min,可制得粒径D50为13.83μm,松装密度为1.24 g/cm3的铜金粉。     

套管锻铣技术在柯20井储气库建井的应用

柯20井是位于柯克亚凝析气田一口储气库建井,储气层顶界以上井段固井质量不满足要求,需进行套管锻铣后重新封堵。由于该井锻铣点深、锻铣套管钢级高,现场设备施工排量和泵压不足,锻铣工具不能完全锻铣套管接箍且铣刀张力不够,给锻铣作业带来诸多困难。通过优选锻铣刀具、设计锻铣施工参数和钻井液体系、泵车配合泥浆泵增大排量、打磨锻铣刀具限位装置、分阶段调整钻井液漏斗粘度后,单趟钻锻铣进尺19.33 m,锻铣速度0.48 m/h,返屑率71%,铣刀利用率90%,相较于前几趟钻,各指标分别提高55.5%、26.3%、9.2%、26.3%,有效提高井的锻铣效率,并为其它同类型套管锻铣井的高效施工提供重要经验参考。     

基于插铣法和宏程序的矩形腔铣削

分析了插铣法的特点和用途,指出了插铣法加工矩形腔的宏程序编制过程。利用插铣法和宏程序进行矩形腔铣削,大大节省了数控加工时间,对数控机床加工功能的扩充起了很大作用。     

基于量子行为粒子群算法的铣削用量优化

铣削加工中如何选择最佳的铣削用量是一个多约束非线性的复杂优化问题。在考虑实际加工约束的情况下,以最小化加工成本为目标,采用量子行为粒子群优化(QPSO)算法对铣削实例进行优化,得出了最优的铣削用量组合。通过与实际使用经验值对比,验证该算法能够有效地优化铣削用量,节约加工成本。     

高强度钢铣削加工技术应用

给出了高强度钢在铣削加工中合理的切削加工工艺参数参考值,有效地解决了高强度材料切削加工难题。介绍了高强度钢材料切削加工工艺性能的特点;分析了铣削加工中常见的不良现象和产生原因;提出了改善铣削加工工艺性能的主要途径。     

不锈钢材料铣削加工工艺分析

给出了不锈钢在铣削加工中合理的切削加工工艺参数参考值,有效地解决了不锈钢材料切削加工难题。介绍了不锈钢材料切削加工工艺性能的特点;分析了铣削加工中常见的不良现象和产生原因;提出了改善铣削加工工艺性能的主要途径。     

高速铣削力学模型

针对高速铣削加工中使用最频繁的圆柱端面铣刀 ,首先建立了刀具刃口曲线的空间模型 ,然后从切削理论出发分析离散单元的铣削力的变化 ,最终建立了一个适用高速端面铣削的三维铣削力模型。此模型包括了铣刀的几何特征、铣削力和动态铣削力计算 ,并引入了傅立叶变换 ,与转速因素建立了联系。利用该模型 ,可对在不同转速下的铣削过程的特征参数如稳定性、切削力等进行预测。