对牙轮钻头刮削孔壁的探讨

本文通过数学计算，论证了非移轴布置的单锥体牙轮钻头和主锥超顶非移轴布置的复锥体牙轮钻头在工作中刮削炮孔壁的原因。     

对牙轮钻头刮削孔壁的探讨

本文通过数学计算，论证了非移轴布置的单锥体牙轮钻头和主锥超顶非移轴布置的复锥体牙轮钻头在工作中刮削炮孔壁的原因。     

牙轮钻头轴偏移的设计方法与应用

本文叙述了牙轮的轴偏移与无轴偏移的设计方法,并编制了校验钻头直径的计算程序,可供设计参考。     

Ø76 mm小直径钢齿三牙轮钻头设计

针对小口径不取心钻孔，开展了?76 mm钢齿三牙轮钻头规范性的系统设计。本文参考国产石油三牙轮钻头结构设计参数取值，设计了?76 mm钢齿三牙轮钻头结构参数值，校核了牙轮钻头计算直径。系统介绍了井底击碎图和齿圈啮合图的绘制方法，并对铣齿牙轮的齿圈布置进行了优化。采用非密封滑动轴承结构，钢球锁紧牙轮，对滚珠轴承进行了设计计算，确定了滚珠数量、滚道尺寸及间隙。精确计算了楔形齿的相关参数，确定了铣刀角和铣刀安装角。阐述了小直径钢齿三牙轮钻头的零件细节、加工工艺。利用Excel函数运算功能和三维参数化实体模拟软件，解决了牙轮钻头传统的繁重的手工计算和繁琐的二维投影手工绘图的问题，提高了设计效率和设计精度，为类似牙轮钻头的设计提供了借鉴。     

牙轮钻机基本参数的选择

有关牙轮钻机的理论研究和穿孔实践表明,牙轮钻头上的轴压(最终是以钻头直径每单位长度上的压力大小来衡量),牙轮钻头每分钟的转数以及为清洗炮孔所必须的压缩空气的耗量是牙轮钻机的基本参数。正确地选择轴压和钻头的转速,可以提高穿孔速度,降低穿孔成本。因此,对于每一具体的作业条件都需正确地确定与其最相应的轴压和钻头转数,即确定所谓最佳的穿孔制度。     

对牙轮钻头刮削孔壁的探讨

通过计算表明,单锥体牙轮非移轴布置和复锥体牙轮起顶、不移轴布置具有刮削孔壁现象。     

DK1—10JY三牙轮钻头设计计算

一、钻头基本参数的选择 1.钻头直径D 根据矿山对钻头的要求,决定设计10号矿用牙轮钻头,即: D=244毫米(9(3/4)吋) 2.轴倾角β根据石油工业系统所用牙轮钻头数据,对JY型钻头,其β=50°～54°。从理论分析,当作用在一个牙轮上的力为P时,该力作用在轴承上的径向分力为R,则 R=P·Sin(β-α)     

牙轮钻机主要性能参数图表计算法

轴压力、转速、钻进速度、排渣风量是牙轮钻机的重要技术参数。下面介绍一种计算这些参数的图表。一、轴压力P值的计算图表牙轮钻机在不同的岩石可钻性a的矿岩上钻炮孔。所需的合理的单位轴压力P/D值按三角形区域分布,1区域为钢齿钻头单位轴压力合理值范围。2区域为柱齿钻头单位轴压力的合理值范围。详见轴压力P值的计算图表(图1)。     

采用等压力弧滚道提高牙轮钻头轴承的寿命

本文对一般矿用牙轮钻头大滚柱轴承的受力情况及损坏原因作了概略分析,并以HH—77型牙轮钻头为例,对各滚柱的受力大小,滚柱和滚道的弹性接触变形量进行了计算,提出了用等压力弧滚道取代传统牙爪滚道,以改善轴承受力情况,达到提高钻头轴承寿命的目的。     

三牙轮钻头结构参数的间接测量

介绍了三牙轮钻头主要结构参数的间接测量原理。对测点选择、测量结果计算、误差传递规律等进行了介绍，对一只实际牙轮钻头进行了测量。     

岩石工程破坏准则

煤矿生产中大量的地下岩石工程都在围岩破坏和破坏发展中维护，经常的情况是围岩破坏了，工程却仍处于正常使用状态。本文引出了岩石破坏与岩石工程破坏两个不同的概念，岩石破坏是一种与其某种使用功能改变或消失对应的工程状态，岩石工程破坏的直接原因是工程破坏是一种与其某种使用功能或消失对应的工程状态。岩石工程破坏的直接原因是工程周围岩石的破坏，确定标准是其使用功能允许改变的极限。对应于岩石工程破坏，存在相应的周     

动静载荷作用下片麻岩蠕变实验及非线性扰动蠕变模型

深部巷道围岩应力状态处于岩石强度极限邻域内,围岩会产生较大的蠕变变形,特别是深部扰动荷载对巷道围岩蠕变变形的影响更为敏感。为了研究深部岩石在扰动载荷作用下的岩石非线性蠕变特性和蠕变扰动效应,利用自行研制的岩石三轴扰动蠕变试验台,以片麻岩为岩石试样,采用分级加载方式,开展静载轴压、不同扰动幅值、不同扰动频率作用下的岩石单轴压缩扰动蠕变试验,得到扰动载荷对岩石蠕变特性的影响。试验结果表明:轴压是岩石蠕变变形的主导因素,随着轴压的增加,岩石蠕变变形量逐渐增大;岩石蠕变变形量随着扰动幅值和扰动频率的增加而增大,在相同轴压和作用时间的情况下,扰动幅值对岩石蠕变变形比扰动频率明显;在相同的扰动条件下,随着轴压的增大,岩石蠕变破坏受扰动作用影响越大,当轴压大于40 MPa时,岩石蠕变受扰动影响敏感度越高;每次扰动加载后,岩石蠕变应变量出现台阶式突增,同时蠕变曲线也出现陡突现象,随着扰动幅值和扰动频率的增大,突变值越大。以试验结果分析为依据,引入非线性黏塑性扰动蠕变元件和损伤原件,并与Burgers串联,建立了岩石非线性扰动蠕变损伤复合模型。采用基于模式搜索的改进的非线性最小二乘法反演蠕变参数,并将蠕变方程计算结果与实验结果进行拟合,效果良好。     

矿岩二次破碎的新方法

矿岩二次破碎是矿山重要的生产环节。分析了采用爆破法和采用碎石器进行二次破岩的利和弊,提出了采用液压劈岩机进行二次破岩的新方法,并对这种新的破岩方法的特点进行了论证,认为这是一种安全、投资少、经济效益高的二次破碎方案。     

三山岛金矿西岭矿区深部岩体岩爆倾向性熵权法综合预测

为准确预测三山岛金矿西岭矿区深部岩体岩爆倾向性,本文综合考虑岩爆发生的内因和外因,选取岩石本身力学性质条件、围岩应力状态、围岩地质条件3个方面8项评价指标,通过地质钻孔岩芯岩爆倾向性试验,获得岩爆倾向性单指标评价结果,同时引入熵权-TOPSIS法建立岩爆多指标综合评价体系,对钻孔区域岩体进行了岩爆倾向性综合预测。研究表明:3个钻孔各测点深度岩体均具有一定岩爆倾向性,尤其是ZK88-18钻孔1 200m、1 500m和2 300m深度岩爆倾向性为强岩爆。对于深部完整性较好的岩层,在工程施工时需加强岩爆灾害的控制和管理工作。     

围岩位移空间序列分析

探讨了围岩位移随空间位置不同而改变的规律性,研究结果显示,包含节理、断层等不连续结构面的围岩,其空间序列曲线规律性通常较差,而岩体完整或少有结构面的围岩,其位移-空间曲线规律性明显。由此建议,位移空间序列规律性差的围岩应成为今后设计与施工关注的重点。     

殷祖岩体岩石地球化学特征及其找矿方向探讨

殷祖岩体是鄂东南地区六大岩体之一,也是目前该地区唯一找矿效果不理想的大岩体。结合近年来对殷祖岩体的勘查进展和新认识,从该岩体岩石地球化学特征入手,对其成岩机制和找矿标志进行分析,指出殷祖岩体南东侧和北西端是寻找铜金钨钼多金属矿的主攻方向。     

中国磷矿石选矿工艺研究现状

磷矿是具有战略意义的非金属矿,具有不可替代性、不可再生性。我国磷矿资源丰富,但易选的沉积变质磷灰岩少,难选的磷块岩储量多。根据磷矿石的矿物学性质、矿床成因,将磷矿石分为岩浆岩型磷灰石、沉积变质岩型磷灰岩、沉积岩型磷块岩。岩浆岩型磷灰石的选矿方法有浮选法、磁浮联合工艺流程;沉积变质岩型磷灰岩中磷矿物嵌布粒度较粗,可浮性较好,采用直接浮选法、擦洗脱泥—浮选联合流程等工艺;沉积型磷块岩宜采用浮选法、重选法、重—浮联合流程、磁—浮联合流程、擦洗脱泥—浮选联合流程以及焙烧—消化工艺。针对我国磷矿石大部分为中低品位矿石、结晶微细、隐晶质、可选性差的特点,提出了浮选法与其他选矿方法的联合使用是处理此类难选矿石的主要方向。     

采场围岩应力壳力学特征的岩性效应

应用计算机数值模拟结合现场实测,对软岩、中硬岩和硬岩采场围岩应力壳力学特征的岩性效应进行了分析和研究。研究表明：岩性变化对应力壳力学特征有显著影响,随岩性增强,应力壳高度降低,且由拱形壳向扁平壳转变;壳体内最大应力峰值和高应力集中范围逐渐增大并向工作面上隅角近场围岩和煤柱逼近,冲击性失稳的动力灾害危险性增大。岩性不同,工作面围岩的主要承载力系亦不同,软岩工作面最主要承载力系是围岩应力壳;中硬岩工作面,上覆岩层荷载由围岩应力壳和基本顶承载岩层共同承担;硬岩工作面,围岩应力壳与基本顶承载岩层重合在一起。随岩性增强,工作面围岩破坏场、位移场的分布范围和强度均减小。因此,根据工作面围岩固有的力学属性采取相应的措施,通过改善采场围岩应力分布,对缓和矿压显现实现安全开采有积极作用。     

考虑流变特性的两向不等压巷道围岩塑性区近似解

针对巷道围岩受两向不等压地应力作用下的平面应变问题,分析围岩流变特性对其塑性区的影响。深埋巷道围岩因流变的发展而持续变形,其达到稳定后的峰值应力为一定围压下的长期强度。基于此,以皖北恒源煤矿-950 m进风井井底车场巷道为例,通过三轴压缩与蠕变试验测定了巷道岩石的抗压峰值强度、长期强度和残余强度。然后,考虑岩体峰后脆性软化特性将巷道围岩分为弹、塑性区,并从既有文献轴对称应力场塑性区公式出发,结合围岩总荷载不变的规律推导了两向不等压巷道围岩水平(及竖向)轴上的塑性区半径,再结合既有文献求解的塑性区形状,相对准确地给出了两向不等压巷道围岩塑性区边界的近似解。该近似解在不考虑岩体峰后脆性软化时的结果与既有文献给出的相应解析结果完全吻合;并且轴对称应力场圆巷围岩塑性区半径的解析解是该近似解在侧压系数为1时的特例。最后,结合试验数据,就考虑岩体流变特性与否的两种情况进行了对比。结果表明:考虑流变,视岩石长期强度为围岩峰值应力,得到的塑性区范围与工程实际基本吻合;否则围岩仅产生弹性变形,与实际偏差较大。可见,岩体流变特性对围岩塑性区分布具有重要的影响,理论研究及工程实际中,忽视岩体流变特性实则无形中高估了围岩岩性,不利于巷道围岩长期稳定性与安全性的评估。     

岩质陡坡上危岩崩落机理研究

岩质陡坡上的危岩崩落一般遵循危岩链式规律。差异风化形成的岩腔是危岩崩落的起搏器,岩质陡坡上的危岩多为群体危岩,因此必须考虑危岩块之间的相互作用。采用危岩块体的转角衡量危岩块之间的相互作用,即首先计算出不考虑相互作用时危岩块的转角,然后运用能量守恒原理得到各个危岩块相互作用后的实际转角计算方法,据此由转角建立了各个危岩块的等效弯矩计算公式。基于断裂力学和损伤力学原理得到了各危岩块崩落时间的计算方法,验证了危岩链式规律为岩质陡坡及其附近地貌的形成提供了理论依据。