热机碎岩新技术

热机碎岩目前在我国尚属于一项新技术。介绍了热机碎岩工艺在国内外的发展状况，分析其碎岩机理及提高钻效的原因，对热机碎岩的前景及目前尚须完善之处做了进一步阐述。     

热机碎岩钻进工艺的试验研究

论述了热机碎岩的基本概念、基本原理;阐述了热机碎岩试验的基本方法,试验设备、试验钻头以及试验岩样;对试验数据以及试验工艺参数的关系做了详细的分析;得出了热机碎岩的最佳工艺参数及结论。     

水射流切削碎岩技术

水射流虽是很细的喷流，但是，单位面积上的加工能量却是极大的，在水射流中加入相应的磨料，形成水喷砂流，则喷砂切削碎岩的实用性就更强了。     

热机碎岩钻头胎体材料的试验研究

论述了热机碎岩钻头胎体的性能要求;阐述了热机碎岩钻头胎体各组分的作用以及各组分的配料工艺;论述了胎体材料烧结工艺;进行了胎体材料的性能测试试验研究;得出了热机碎岩钻头胎体的最佳配方.     

摩擦热-机械碎岩技术的研究应用现状及新进展

摩擦热-机械碎岩是传统的热力碎岩工艺与机械碎岩工艺的有机结合.介绍了热机碎岩技术的国内外研究发展现状以及碎岩机理、测温、钻具结构、钻头+结构、钻进工艺等方面的最新研究成果.     

摩擦热-机械碎岩钻进技术试验研究

摩擦热-机械碎岩钻进技术是利用钻头与岩石产生的摩擦热能加入弱化岩石,然后利用钻头上的切削元件切削碎岩。由于大部分岩石在高温和交变热应力作用下其强度、硬度以及磨蚀性都大幅度降低,因此提高了钻进效率。钻头摩擦元件采用了新型的耐摩擦耐高温的赛隆陶瓷材料,耐磨性是YG6硬质合金的3～5倍,而价格仅为硬质合金的1／10;对钻具和钻头的结构也进行了详细的论述;钻进试验表明：热机碎岩钻具摩擦元件能产生足够高的温度场(大于600℃);热机碎岩钻进技术是切实可行的,能提高钻进效率,降低钻进成本。     

深部硬岩钻探中孕镶金刚石钻头碎岩单元强化研究进展及建议

随着深部矿产资源的勘探开发与利用的不断发展,孔底环境更加复杂,孕镶金刚石钻头作为地质钻探的专用工具,复杂的深部硬岩地质环境对孕镶金刚石钻头性能也提出更高的要求。孕镶金刚石钻头的碎岩效率及寿命与其碎岩单元性能息息相关,本文对深部硬岩钻进中孕镶金刚石钻头的钻进磨损响应研究现状进行综述,目前研究还不够完善,仍需进一步开展微观深入分析,厘清响应机制。在此基础上,讨论了近年来碎岩单元的创新设计进展,重点从胎体内部结构强化及异形孕镶唇面结构等方面总结分析不同强化方式对切削单元强度、磨损量、钻进效率的影响,研究结果表明确实可以有效提高深部硬岩孕镶钻头的切削效率和工作寿命。从延寿增效的角度讨论了适用于深部硬岩钻进的孕镶金刚石钻头碎岩单元强化方向,为深部地质钻探用孕镶金刚石钻头的设计与制造提供参考。     

冲击回转碎岩机理探讨

地下岩体中,天然地存在有许多微观裂纹与节理。在冲击回转的联合作用下,冲击使近钻头的岩石发生裂纹断裂、破碎,形成破碎小坑;使远离钻头的岩石中的微观裂纹扩展、连通、甚至断裂。在离钻头更远区域,使岩石产生新的微观裂纹。回转使冲击产生的破碎小坑沿圆周方向扩大,并使钻头上的金刚石颗粒换位。在回转冲击的联合作用下,岩石中的裂纹不断产生、扩展、断裂,从而达到高速碎岩的目的。     

SBU技术——低成本小口径碎岩钻孔设备介绍

本文简要介绍了罗宾斯公司小口径硬岩隧道掘进设备——SBU技术，文中重点说明了SBU TBM设备的性能、系列、特点。     

岩心钻探用金刚石碎岩工具现状,发展趋势和工业金刚石,碎岩工具的市场情况

金刚石岩心钻探工作量逐年增加,金刚石碎岩品种不断增多,金刚石钻探工艺日趋完善,这是当前世界范围内金刚石钻探总的情况。人们予料,往后十年天然和人造金刚石碎岩工具产量还会大幅度增加,技术经济指标将有明显提高。金刚石钻头品种开发国内外均作了不少工作,我国大约有500多个品种,苏联有700多     

Experimental study of a new multifunctional device for rock fragmentation

A new multifunctional testing device for rock fragmentation was introduced,which can conduct many experiments such as single cutting under static load, crushing under impact load, thrusting under static load and cutting-impact test under the dynamic and static load. The results of granite and concrete‘s experiments with polycrystalline diamond compact (PDC) flat cutters and carbide alloy cutters under different Ioadings show that the device has good performance, and the characteristics of broken rock under the combined loads are similar to that under the single static pressure or impact crushing the rock, and the combined loads can increase the effect of rock fragmentation obviously.The experimental methods and effects have the important meaning for studying new drilling tool on hard rock fragmentation.     

Study on control of rock fragmentation at limestone quarry

The size distribution of a muck pile depends not on only the blasting standard but also on the mechanical properties, joint system, and crack density of the rock mass. As, the cracks in the rock masses are especially heavily developed at the limestone quarries in Japan, they, along with the joints, have a large impact on the effects of blasting, such as the size of the muck pile. Therefore, if the joint system and/or crack density in a rock mass can be determined and quantitatively evaluated, the blasting operation can be conducted more effectively, efficiently and safely. However, guidelines for designing appropriate blasting standards based on the rock mass conditions have not yet been scientifically developed. Therefore, blasting tests were conducted on different mines and faces, under different geological conditions and blasting standards, in order to determine the impacts of each factor on the effects of blasting. Summarized the results of a series of blasting tests and described the impacts of geological conditions on the size of the muck pile produced by blast. Bhandari S. Engineering rock blasting operations, 1997.     

深部节理岩体TBM滚刀破岩效果及最优刀间距研究

为了优化深部岩体中TBM刀盘滚刀的布置,提高TBM掘进效率,采用二维离散元软件UDEC分别研究了节理间距、倾角及贯入度对滚刀破岩的影响。研究结果表明:节理间距为50 mm时,裂纹均扩展到节理面,但节理面对裂纹的扩展有阻隔作用,不管节理的倾角如何,裂纹仍然沿着其倾斜的方向扩展;节理间距不大于100 mm时,岩石的裂纹可以扩展到节理面,节理对裂纹扩展起到控制作用;当节理间距不小于150 mm时,裂纹的扩展无法到达节理面,节理基本不影响裂纹扩展;对于水平节理,节理间距较小时,节理的存在不利于滚刀破岩,随着节理间距的增加,这种不利影响逐渐减弱、直至消失。节理倾角为30°时,由于节理倾角较小,节理间距的减小导致最优刀间距也在减小。节理倾角为60°时,节理间距越小越有利于滚刀的破岩。最佳贯入度随着节理倾角的变大存在逐渐上升的变化趋势,倾角0°变大至90°时,最佳贯入度从2 mm左右比较迅速地增大至7 mm左右。     

用数值模型研究爆破漏斗的形成

将一种新开发出来的破坏模型用于漏斗爆破岩体破坏机理的研究。模拟结果显示出,由于炸药爆炸,岩体中产生压缩破坏,强烈的压力波在岩体中产生的受压圈以膨胀政速度向四周传播,在炸药周围形成破碎带。随着受压圈离开破碎带向外传播,在与径向应力垂直的方向上产生的张应力导致岩体发生张破坏,在炸药周围形成破坏带。破坏带的形成与炸药埋藏深度无关,不受自由面反射波干扰。当受压圈到达自由面时产生反射,引起岩体破坏,在地表形成另一个破坏带。模型还揭示了炸药理课是这两个破坏带相关性的控制因素。块度计算结果正如实际爆破中观察的那样,随着炸药理深增大;平均块度变大,块度均匀性降低。     

覆岩破坏裂缝探测技术的新进展

离层注浆技术是近几年提出的控制开采沉陷的新方法,尽管这一方法在多个矿区进行了应用,取得了一定的效果,但由于缺少对离层位置等的准确描述,使得注浆效果难以控制,从而影响了该技术的推广应用.介绍了覆岩破坏探测技术新的发展,为采煤造成的覆岩离层位置的探测提供了新的观测方法.重点介绍了应用较为成功的几项新的探测方法,包括利用EH4电导率成像系统探测地层构造和覆岩破坏形态;用钻孔彩色电视系统观测覆岩中裂缝形态和宽度.     

难采煤岩的高效破碎方法研究

针对我国难采煤岩比例日渐上升,传统煤岩开采方法效率低下的问题,开展了难采煤岩的高效破碎方法综述研究。首先按照工作原理分类,将现有的煤岩高效破碎技术分为纯射流破煤岩、射流辅助机械破煤岩、冲击截齿辅助破煤岩、碟盘刀具破煤岩、激光破煤岩、钻孔胀裂剂破煤岩,阐述了各煤岩破碎技术的工作原理,并初步总结了各技术的优势。其次综述了各煤岩破碎方法的研究现状,对当前国内研究基础进行了概括,并根据现有研究分析了各技术的局限性,通过建立的局限度指标,对不同煤岩破碎技术的局限性做出了评价,其中射流破煤岩局限度最低,激光破煤岩最高,冲击截齿辅助破煤岩、碟盘刀具破煤岩与钻孔胀裂剂破煤岩,在忽略理论局限指标基础上与射流破煤岩的局限度相同,具有同样的工程应用价值与理论研究价值。最后对我国难采煤岩破碎技术的未来发展趋势进行了分析,在考虑到国内煤岩地质条件向深部开采与难采煤岩发展的趋势基础上,提出了“高地应力的克服或利用”“黏性煤岩的黏度预防或黏度失效”2个发展构想,另外考虑到我国物联网的发展与智能化开采的不断完善,提出了我国难采煤岩破碎技术的未来发展趋势与传统技术发展过程不同,是多种煤岩破碎技术并存且相互联合的构想,从而实现薄煤层、硬质煤层、高瓦斯煤层等其他复杂赋存条件下各种煤岩破碎技术的联合工作。     

Modeling the failure of rock blocks by blasting a cylindrical charge

The calculation model of breaking action exerted by a cylindrical charge blasted in a block rock mass is proposed. The deformation of a block medium in the zones of elasticity and heavy fragmentation is described by a continuum, properties of which are changed as compared with monolithic rocks. It is shown that the accounting of the block rock strength decrease in the massif influences greatly the calculated failure parameters and provides an opportunity to obtain fragmentation zone sizes, close to those observed in actual rock blasting. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 1, pp. 31–38, January–February, 2006.     

凿岩机械发展现状与趋势

阐述了凿岩机械在生产过程中的应用状况,并论述了凿岩机械在国内外的发展现状及未来的发展趋势.     

松软(破碎)岩层巷道支护问题探析

对松软 (破碎) 岩层进行分类, 并对其围岩变形、破坏机理以及对巷道支护关系进行分析, 提出流变岩体、弹塑性变形膨胀碎胀岩体、高地应力碎胀岩体中巷道支护的方式, 对松软(破碎) 岩层巷道支护有一定参考价值。     

回采工作面过火成岩方法的选择

随着开采深度的增加 ,火成岩侵蚀越来越严重 ,造成煤层分布不稳定、不规则、时有时无、呈串珠状 ,给回采带来了一定的困难 ;现通过合理设计及回采方法 ,有效地解决了这一难题 ,确保了安全生产。