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。     

劈石器破岩技术应用研究

介绍了几种矿岩大块二次破碎的基本方法,分析了劈石器破岩的基本原理及其主要特点,阐述了劈石器破岩的试验情况。研究和试验表明,劈石器是一种新型、实用、低成本的矿岩二次破碎设备,具有广阔的应用前景。     

超硬全岩巷复合破岩技术的探索

为了解决目前国内外超硬全岩巷掘进存在的进尺慢、安全性差、效益低等问题,采用超高压水力破岩技术和液压冲击破岩技术进行超硬岩破碎。在简要阐述超高压水力破岩技术和液压冲击破岩技术的典型结构和原理之后,对2种破岩技术的可实施性进行了分析和计算。     

薄壁金刚石钻头的唇面设计

随着现代科学技术的发展 ,岩石破碎的方法和技术出现了一些新的发展趋势。一般地 ,破岩方法可分为机械能破岩和热能破岩 2种。介绍了几种现代破岩方法等离子体破岩、电子束破岩、激光破岩、微波破岩、热力综合破岩、射弹冲击破岩 ,以及它们的特点。     

井下崩落法采场坚硬矿石大块的静态破碎试验和应用

首云铁矿采用崩落法采矿,中深孔落矿矿石大块率5%～8%,采用传统的钻孔装药或裸露药包的二次爆破方法破碎大块,容易崩坏出矿口眉线、大块附近的设施和风水管线,而且二次爆破产生的冲击波、飞石、炮烟影响周围作业面的正常生产。通过对静态破碎剂破碎坚硬矿岩大块的试验研究,提出了使用静态破碎剂破碎采场大块的方法,有效地解决了上述问题。介绍了坚硬矿石大块静态破碎布孔装药参数、试验效果和推广应用情况,为类似地下矿山二次破碎提供了有益的借鉴。     

软破矿岩条件下无底柱分段崩落法拉槽方案研究及实践

如何安全快速形成切割槽一直是无底柱分段崩落法应用于软破矿岩条件时的一项技术难题。首先分析了传统“先形成切割天井、再形成切割立槽”的拉槽方案在软破矿岩条件下的不适应性,并归纳总结了当前常用的几种无井拉槽方案的优缺点及适用条件。针对金川龙首矿西二采区软破矿岩下无底柱分段崩落法的开采条件,采用了一种“切割平巷+楔形炮排掏槽+直立平行炮排扩槽”的无井快速拉槽方案,同时该方案还可实现在整个分段只进行一次楔形掏槽爆破,便可快速便捷地完成整个分段的拉槽工作,从而大幅度提高了软破矿岩条件下的崩落法拉槽效率和可靠性。最后,在现场对该方案进行了应用,并根据实际应用情况对方案进行了优化,取得了较好的应用成效。     

新型破岩滚刀高压密封结构设计及应用

竖井钻机破岩滚刀密封寿命已成为钻井法发展的瓶颈,针对现有破岩滚刀的密封结构,分析了钻井法凿井中滚刀密封失效的原因,根据目前钻井法深井作业需求,对破岩滚刀密封结构进行了改进,并进行了新型高压密封结构性能试验,结果表明该结构密封性能良好,符合深井竖井钻进破岩滚刀高压密封性能的要求。     

新型破岩滚刀高压密封结构设计及应用

竖井钻机破岩滚刀密封寿命已成为钻井法发展的瓶颈,针对现有破岩滚刀的密封结构,分析了钻井法凿井中滚刀密封失效的原因,根据目前钻井法深井作业需求,对破岩滚刀密封结构进行了改进,并进行了新型高压密封结构性能试验,结果表明该结构密封性能良好,符合深井竖井钻进破岩滚刀高压密封性能的要求.     

新型破岩滚刀高压密封结构设计及应用

竖井钻机破岩滚刀密封寿命已成为钻井法发展的瓶颈,针对现有破岩滚刀的密封结构,分析了钻井法凿井中滚刀密封失效的原因,根据目前钻井法深井作业需求,对破岩滚刀密封结构进行了改进,并进行了新型高压密封结构性能试验,结果表明该结构密封性能良好,符合深井竖井钻进破岩滚刀高压密封性能的要求。     

美国无爆破采矿劈岩技术研究进展

本文简要介绍了当前美国溶浸采矿、高压水劈岩、劈裂机劈岩、热力劈岩等无爆破采矿劈岩技术的研究进展。     

新型水炮碎石器的研制与工业应用

在地下矿采矿中,矿石大块的产生是不可避免的。大块不仅影响矿山生产,而且二次破碎费用高。以水为介质,成功研制了新型水炮碎石器。应用表明,其大块破碎效果理想,安全性好,基本上无飞石、炮烟等有害作用,且具有较好的经济效益,是一种低成本、高效率的新型大块破碎设备,具有推广应用价值。     

径向水平钻孔直旋混合射流钻头设计与破岩特性

为解决高压水射流径向水平钻孔时孔径和孔深相互矛盾的问题,设计了一种兼具直射流和旋转射流特点的直旋混合射流钻头。给出了射流钻头设计方法,通过破岩实验,分析了直旋混合射流钻头结构对其破岩特性的影响。结果表明,直旋混合射流结合了直射流和旋转射流优点,比锥形喷嘴圆直射流扩孔能力强,比纯旋转射流钻孔深度大。影响直旋混合射流钻头破岩效果的结构参数较多,存在最优破岩效果结构参数,可通过不同参数组合调节破岩钻孔特征。需要进一步开展流场结构与破岩机理分析,为径向水平钻孔中射流钻头的设计提供更好的指导。     

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。     

气液联动凿岩设备在鲁中冶金矿业集团公司的应用

气液联动凿岩设备是一种新型高效凿岩设备，兼具气动和液压凿岩设备的优点。介绍了气液联动凿岩设备的原理、结构及其在鲁中冶金矿业集团公司的应用情况。其平均延米钻速为矿山现用气动凿岩设备的235％，随孔深增大，优势表现愈明显，已实现最大钻深27．2m，可以满足我国地下矿山高分段无底柱采矿的要求。     

岩石破碎过程可视化数值模拟

采用有限元与离散元耦合数值方法开展岩石破碎过程可视化数值模拟。通过对巴西圆盘实验的数值计算,再现了岩石的破坏机理和破坏模式以及岩石裂缝萌生、裂缝扩展以及完全破坏的全过程。分析结果验证了这种数值方法分析岩石变形与破坏过程的可行性。     

GTF-100A型岩石分裂机的研制及应用方法探讨

为了解决不允许用炸药爆破法进行采矿采石时的开采问题,研制了一种能在岩石内部产生极大张力的裂石采矿设备——岩石分裂机。它是通过超高压液压油驱动分裂机的活塞组,活塞伸出顶压岩石,使岩石在张力的作用下炸裂。由于在裂岩过程中无振动、无冲击、无飞砂走石、无有害气体排出,因此,是一种安全、环保、节能的新型采矿设备。由于新型设备的出现必然带来采矿方法的变革,对此,提出了几种应用方法。     

基于离散元的超声波振动辅助TBM滚刀碎岩分析

超声振动辅助碎岩技术以其弱化岩石强度、降低切削力、加快钻进速度等优势受到广泛关注,将超声振动技术与滚刀结合,能有效提升隧道硬岩施工滚刀破岩效率.采用颗粒流离散元软件对超声波振动辅助滚刀碎岩过程进行了模拟研究,结果表明,超声波振动能够产生周期性应力波并向岩石内部传播,在岩石的近表面区域出现较强的拉应力,有助于浅层岩石的张拉破坏.超声波振动提升了岩石内部裂纹的生成规模,加快了裂纹的生成速度,提前了裂纹初次萌生时间,对滚刀的破岩性能有良好的增益效果.超声波振动下岩石裂纹生成更加平稳,减少了跃进式破碎现象,能够避免因剧烈振动产生的冲击载荷对滚刀产生异常磨损和破坏,对延长滚刀寿命具有促进作用.     

电磁辐射监测冲击矿压灾害危险

岩石冲击破裂过程中 ,裂缝的形成和颗粒的摩擦会产生电磁辐射。煤岩体的电磁辐射是由于非均质煤岩体在应力作用下非均匀变速变形及裂纹形成与扩展过程中 ,内部电荷的迁移而产生。实验室研究了强冲击煤样破坏前后的电磁辐射规律 ,得到煤体应力越大 ,变形破裂越强烈 ,电磁辐射信号也越强 ;确定了煤样冲击破坏的电磁辐射预警值 ;提出了临界指标法、偏差法等监测冲击矿压危险的电磁辐射方法。采用KBD5矿用本安型冲击矿压电磁辐射监测仪对某矿具有严重冲击危险的四层煤工作面进行了矿震和冲击矿压危险监测 ,有效地预测了多次冲击危险 ,取得了良好的效果。     

反井钻井镐形镶齿滚刀破岩试验研究

根据反井钻井在坚硬岩石钻进中出现的滚刀破岩效率低、使用寿命短等问题,研制了新型镐形刀齿。通过破岩试验,镐形镶齿滚刀有较好的破岩效果,适合于在硬岩及中硬岩层中推广应用。