冲击式采煤机冲击参数研究

依据煤体中冲击应力波的传播规律理论 ,利用冲击动力学、弹塑性理论、岩石破碎学的知识 ,对冲击式采煤机的冲壁厚度、刀齿密度、冲击频率、刀齿强度等参数之间的函数关系 ,以及同煤炭本身物理力学性质之间的关系进行研究。为改进和推广现有冲击式采煤机提供了必要的理论依据。     

高冲击危险区冲击危险性分析

9202工作面因其上部煤层遗留煤柱,导致掘进和回采期间多次进入应力叠加区,存在冲击地压危险性。从煤岩力学性质、开采深度、顶板岩层的结构特点及上覆残留煤柱区的影响等方面进行分析,采用冲击地压危险状态等级评定的综合指数法,确定了其冲击危险性,为进而采取相应的解危措施打下了理论基础。     

冲击破碎机冲击速度,冲击时间和破碎力的确定

提出了冲击破碎机通用的冲击速度理论计算公式，对最大破碎力和平均破碎力之间的关系和冲击时间进行了探讨。     

凿岩机械与冲击式气动工具冲击能量冲击频率测试问题探讨

本文对当前凿岩机械气动工具行业产品检测中遇到的冲击能量冲击频率测试问题进行了深入的探讨，提出了一些观点和看法，促进在行业产品的测试和检验中采用国际标准和国家标准，以求在测试中掌握正确的测试方法，不断完善测试手段，求得行业产品测试和检验中冲击能量和冲击频率两个参数测试量值的统一。     

冲击锤钻凿系统纵向冲击数值模拟

冲击锤的钻进过程是一个高度非线性、大变形、破坏的过程。利用非线性有限元程序LS-DYNA3D 研究了冲击锤钻凿系统的纵向冲击混凝土过程,分析了冲锤不同冲击速度下混凝土的变形及破碎机理,钻凿系统的冲击力,侵入混凝土的位移及冲击力-侵入深度曲线等。结果表明,由于砧子及钎头的反弹,导致冲击锤钻凿系统发生多次冲击现象。在整个冲击侵入过程中,最大冲击力峰值点并不出现在最大侵入深度处。混凝土在气动冲击锤冲击作用下的破碎过程经历4个阶段：弹塑性变形阶段,脆性崩裂阶段,挤凿破碎阶段及卸载阶段。通过LS-DYNA3D数值模拟计算,形象地再现了冲击锤冲击作用下混凝土发生侵入破坏的物理过程,为研究冲击锤与脆性材料的作用过程及冲击锤的优化设计提供了一种有效的分析方法。     

冲击式凿岩机

介绍液压／气动导轨式凿岩机，潜孔冲击器和手持式凿岩机等冲击式凿岩机的最新发展。     

孔底冲击采样器

过去汽车钻由于没有加压装置，采第四纪地层原状土样时，靠专用吊锤冲击取样器采样，一般在20米的钻孔中，取样的合格率平均可达95％以上。孔深在30米时仍可满足要求。但深于30米以上的钻孔时，因管弹弯曲影响，重力损失而不集中，取样将随钻孔的加深，质量更难保证，往往其合格率仅达50～70％，最低时仅达30～40％。     

冲击凿岩新理论

高效的液压冲击器大大提高了用于凿岩的有效功率。但若所用钻具(特别是钻头)不适合于所钻凿的岩石,则边些功率就很容易损失掉。虽然在设计系统方法上已作了不少努力,但通常只能凭所积累的经验来获得有效的匹配方法。然而,sandvik岩石钻具公司经过十年的努力创建了一套可靠的方法来摸拟凿岩过程,并据此设计和选用合适的钻头。液压凿岩设备进入市场,标志着凿岩技     

基于冲击破碎实验的煤体冲击破碎功研究

煤作为一种多孔介质,含有瓦斯的形式是表面吸附,较高的瓦斯含量说明煤中具有较高的吸附潜能。吸附瓦斯转化为游离状态后,才能释放出破碎和抛出煤的能量,因此瓦斯解吸过程对煤与瓦斯突出起到重要作用。从能量的角度,基于煤样的冲击破碎实验,得到煤体破碎功新的数学模型,对煤与瓦斯突出的预测与防治,具有重要的理论价值。     

无阀潜孔锤冲击功和冲击频率的计算

依据无阀气动潜孔锤冲锤运动的物理过程,提出了一种计算冲击功和冲击频率的方法,并举例说明了该种计算方法的应用和其特点。     

煤岩冲击倾向性测试及冲击地压防治技术研究

煤岩冲击倾向性与矿井冲击地压息息相关,分析煤岩冲击倾向性及矿井冲击地压防控对预测矿井冲击地压具有重要意义。通过室内试验及现场监测综合研究手段,首先对煤岩进行单轴压缩试验,得到煤岩冲击倾向性。其次通过微震监测、钻孔卸压等现场监测手段,分析采煤工作面推进过程中微震事件分布及应力演化规律。结果表明：煤岩体抗压强度随加载速率增加呈降低趋势,同时煤样测试过程中出现脆性破坏;通过煤岩冲击倾向性测试,发现该矿井为强冲击矿井,需要采取冲击地压防治措施;在监测到确有冲击危险时,应及时采取二次卸压措施,并用钻屑法再次监测解危效果,直至消除冲击危险。     

深部高应力冲击危险性厚煤层冲击地压防治技术

通过前期研究,龙家堡煤矿冲击地压发生的主要原因为煤层具有冲击倾向性、采深大、水平应力高、断层活化和煤柱留设不合理。针对这一条件,认为顶板卸压不能显著降低冲击危险,设计了以煤层卸压爆破为主的卸压方案,并采用PASAT-M弹性波CT探测系统对合理的爆破孔长度进行了分析,确定了爆破孔长度为20m。通过钻屑法和煤体应力监测验证了煤层卸压爆破具有良好的煤层卸压效果。     

钻孔冲击实验与冲击地压应力判据的探讨

概述了国内外钻孔冲击实验的情况,介绍了钻孔冲击实验的方法．对3个矿的钻孔冲击实验进行了分析,结果表明存在一个临界压力,可作为发生冲击地压应力条件的判据;随着施加在煤样上的载荷增加,钻孔冲击次数显著增多,冲击强度增大．用RFPA软件对钻孔冲击进行了数值模拟,验证了钻孔冲击实验得出的临界压力,并研究了钻孔冲击前、后的应力降及声发射等特征．对钻孔冲击的原理进行了探讨．现场冲击地压显现的应力条件符合钻孔冲击实验得出的判据．     

岩石冲击损伤特性与冲击压力的实验研究

采用一级轻气炮对岩石试件进行冲击损伤实验,通过飞片速度测试系统测试碰撞速度,从而计算冲击压力,并利用声波测试仪对回收试件进行声波测试,探测试件内部损伤程度,分析了冲击压力与岩样损伤的关系。其结论对岩石的爆破设计有一定的指导性意义。     

冲击危险性厚煤层综放开采冲击地压发生机理

基于冲击地压对深部综放开采工作面安全高效生产的严重影响性,采用有限差分软件FLAC3D研究采煤方法(包括大采高开采)对冲击地压形成的不同影响作用,分析综放开采的合理采放比及综放工作面冲击地压发生的机理。研究表明对于冲击危险性特厚煤层采用综放开采是有利于冲击地压防治。支承压力集中程度仍然超过塑性区煤体强度极限和采空区以暂时稳定梁或者其它形式积聚了大量的弹性能量的瞬间释放是综放工作面冲击地压时有发生的原因。     

煤体冲击倾向性指标权系数与冲击危险性研究

为了准确地反映煤体冲击倾向性,统计分析了大量的实验数据,采用遗传算法优化BP神经网络方法确定了冲击能量指数、弹性能量指数、动态破坏时间的冲击倾向性指标权重系数,并通过专家打分法对其进行修正,根据实验数据的统计规律,分别建立了每项指标的模糊隶属函数,从而形成煤体冲击倾向性的模糊综合评价体系,通过与实际结果进行对比表明:基于遗传算法优化的BP神经网络与专家打分法确定的权重具有较好的可信性。     

岩石冲击损伤特性与冲击压力的实验研究

采用一级轻气炮对岩石试件进行冲击损伤实验,通过飞片速度测试系统测试碰撞速度,从而计算冲击压力,并利用声波测试仪对回收试件进行声波测试,探测试件内部损伤程度,分析了冲击压力与岩样损伤的关系。其结论对岩石的爆破设计有一定的指导性意义。     

千米深井强冲击倾向性煤层冲击地压防治实践

针对华丰煤矿开采深度达1 150 m的4号煤层具有强冲击倾向性、直接顶具有中等冲击倾向性,工作面开采过程中面临严重的冲击地压威胁等问题,为了防止开采期间冲击地压的发生,对准备工作面实施区域卸压,开采上下解放层,施工直径108 mm、深度30 m、孔间距2.5m的煤层大直径卸压钻孔等措施,当准备工作面煤层应力降低30％ ～50％后,再在工作面回采过程中通过微震监测、矿震监测、地音监测、应力监测和钻屑法监测等技术进行监测.实践证明,对准备工作面实施区域卸压和冲击地压监测技术,可有效防止破坏性冲击地压的发生.     

冲击式采煤机交流液压冲击系统波动力学特性分析

根据冲击式采煤机交流液压冲击系统的工作特点,将交流液压冲击系统各组成部分等效转换为冲击机械系统的基本力学元件,并构建系统部件的力学模型,然后利用冲击机械系统波动力学的方法对模型进行分析。根据透反射的数值分析法与波动力学建模规则对冲击系统进行数值模拟,试验得出系统部件的冲击应力分布、冲击频率及冲劈厚度等关键参数,为冲击式采煤机的设计及交流液压冲击系统的特性分析提供参考依据。     

冲击作用的Г3A型孔底液压冲击机械

冲击机械(见图)应用于在Ⅶ级和Ⅶ级以上可钻性的岩石中钻进勘探钻孔。机械工作时,是沿着用活阀作液体分配系统的直线运动。液压冲击器的作用原则,是基于利用自地表经过钻杆压入的冲洗液能量。在机械中冲击锤脉冲转变而得到的动能对铁砧造成冲击,此铁砧是与岩心管及岩石破碎工具紧紧的联结着。与此同时,液压冲击器及岩石破碎工具则用一般的方法通过空心钻杆令其回转。