作者:冷振东; 范勇; 卢文波; 高启栋; 周俊汝 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第12期
爆破破岩过程中,起爆方式对爆炸能量传输和破岩效果有着重要影响。从理论上证明两相向传播的爆轰波的碰撞聚能效应,分析孔内双点起爆条件下的爆炸能量传输特征。采用张拉–压剪统计损伤模型计算不同起爆方式下的岩石爆破破碎范围,并结合台阶爆破现场试验对比不同起爆方式下的爆破块度分布规律。结果表明,孔内双点起爆时两束相向传播的爆轰波在炮孔中部发生正碰撞,碰撞点附近的压力大于两冲击波的强度之和,局部破岩能力显著增强。双...
作者:谢晗; 况雨春; 秦超 期刊:《石油钻探技术》 2019年第05期
为了指导PDC钻头设计,对三棱形和斧形PDC切削齿、常规平面PDC切削齿的破岩性能进行了研究。利用有限元软件建立了PDC切削齿直线切削岩石和垂直压入岩石的三维有限元模型,模拟了相同布齿角度下、不同形状PDC切削齿垂直压入岩石和不同切削深度直线切削均质岩石及非均质岩石的过程,发现不同形状PDC切削齿的破岩过程存在明显差异。与常规平面PDC切削齿相比,三棱形PDC切削齿更易压入地层形成破碎坑;三棱形和斧形PDC切削齿破碎均质砂岩时...
作者:汪美琼; 谢兴华; 张良杰; 杨恒 期刊:《中国科技成果》 2019年第17期
本文提出一种实用的、经济的、可以代替一般爆破工艺的新型爆破方法,可控破碎剂和谐爆破应用技术与普通炸药岩石爆破相比,具有无飞石,无有毒气体,低振动,低噪音,低灰尘等特点,对于提高岩石爆破效率,实现爆破作业的连续性等有重要意义,在进一步开发后,有良好的应用前景。通过特种能源加工设计可以实现环境友好的和谐爆破,用于贵重石材开采和复杂环境碎石等。
作者:李威武; 倪光清 期刊:《云南地质》 2009年第01期
绳索取心钻探时,斜孔钻进发生的埋钻事故较难处理,在松软易碎地层中埋钻事故又极难预防。经多年实践,提出事故发生后采取优化钻孔井身结构,结合爆破法处理有效省时,节约成本又减少损失。
作者:季荣生; 冉恒谦; 陈庆寿; 王贵和; 周辉峰 期刊:《探矿工程》 2008年第09期
钻孔内小自由面条件下对岩矿石局部进行准确地爆破破碎并非易事,这一问题的解决将有助于便捷地通过钻孔获取大量的矿物岩石,提高水溶法采盐、地浸采铀的作业效率,同时使得通过钻孔开采某些具有重大潜在价值的难采矿产成为可能,这无论对钻孔取样还是钻孔采矿都具有重要的意义。论述了钻孔内岩石爆破破碎涉及的技术问题,并对钻孔内岩石爆破破碎若干影响因素进行了分析。在充分考虑各种岩矿赋存条件的基础上,采取合理的加载形式获得钻...
作者:马瑞; 孙西濛; 吕嘉; 曲骏; 周鹏; 刘宝林; 薛启龙 期刊:《工程爆破》 2019年第05期
针对水介质中压力冲击波在破碎岩石方面的应用,研究高压脉冲放电在泡沫电介质中的放电机理。根据不同电介质的电离特性配比了两种阴阳离子的泡沫电介质,数值模拟分析了在不同电介质环境下高压脉冲放电时的冲击压力变化规律。运用气泡动力学方程分析了气泡在放电过程中的爆破形态,分析了不同放电电压、放电间隙等条件对气泡爆破形态的影响规律。并进行了初步室内实验,验证了泡沫作为电介质实现高压脉冲放电破碎岩石的可行性。由于泡...
作者:孙俊鹏; 李晓杰; 缪玉松; 闫鸿浩; 王小红 期刊:《工程爆破》 2018年第03期
为了了解硬岩爆破施工中,提高炸药能量利用率的最佳起爆方式或药包结构,在聚能作用和岩石破碎理论的基础上,分析了空穴聚能、爆轰聚能的聚能作用和爆破裂纹产生机理及准则。通过实验研究了中心雷管、空穴聚能和爆轰聚能的装药方式下爆破裂纹扩展规律。结果表明,3种装药方式下的岩石破碎区范围相差不大,但是中心雷管起爆时岩石径向裂纹较均匀,空穴聚能时在聚能罩的方向上形成较宽、较长的爆破裂纹,爆轰聚能在起爆点中心轴线上形成大...
作者:马力; 丁小华; 孙健东; 李克民; 常治国 期刊:《中国科技论文》 2017年第21期
为了分析提高抛掷爆破效果,揭示深孔台阶抛掷爆破岩石破碎及抛掷机理具有重要意义。分析了露天矿岩石抛掷爆破采用深孔柱状装药时岩石的破碎抛掷过程和受力特性,通过理论分析和公式推导,揭示了应力波和爆生气体对岩石破碎和抛掷的作用机理。研究结果表明,冲击波作用于炮孔壁周围形成径向裂隙和环向裂隙,爆生气体促使裂缝扩展,并形成破碎块度,剩余爆生气体能量促使破碎岩块沿最小抵抗线方向抛掷。
作者:赵伏军; 李夕兵; 冯涛; 谢世勇 期刊:《岩石力学与工程学报》 2005年第08期
根据压头侵入岩石的断裂特征,确定了动静载荷耦合侵入岩石过程中所形成的中间、径向和侧向裂纹长度与侵入载荷、冲锤质量和冲击速度关系式,分析了冲击-静压切削组合破岩模式下冲击间距(频率)对破岩效果的影响.在自行研制的动静态多功能岩石破碎试验台上,以花岗岩为试验对象分别进行了动静耦合载荷侵入岩石试验和冲击-静压切削破岩试验.结果表明:组合载荷模式能大幅度提高破岩效果,冲击间距与切削深度之比值对破岩比能耗有很大影响,...
作者:罗春雷; 郑惠斌; 闵金才; 程后旗; 李德明; 梁健明 期刊:《凿岩机械气动工具》 2018年第01期
为充分认识影响凿岩速度的主次因素,合理地设定工作参数以提高凿岩速度,根据岩石破碎理论及波动力学构建数学模型,得出冲击力、轴推力及转钎速度工作参数的取值依据。在此基础上,基于ANSYS/LS-DYNA仿真软件,采用单一变量法进行最优值仿真分析,验证理论研究结果,根据L9(34)正交规则表进行关联度分析,得出影响凿岩速度的敏感因素。最后进行实验研究,验证理论及仿真结果的准确性。结果表明:冲击力无最优值,冲击力值越大,凿岩速度越快;...
作者:王培义; 翟应虎; 王克雄; 王长东 期刊:《石油钻采工艺》 2005年第06期
为了及时方便地预测岩石的可钻性,首次用分形理论来描述岩石破碎过程,从而确定岩石的可钻性.介绍了分形、分维的基本概念及4种分维数的确定方法,阐述了岩石破碎的分形特征和岩石破碎碎块的分形度量方法.在室内实验基础上,确定了岩石破碎后的块度分布函数,计算了岩石破碎的分形维数,并分别采用直线、幂函数、对数、指数、多项式5种数学模型对实验数据进行了回归分析处理,结果表明直线回归方程综合指数最高,相关系数均在0.96以上.说...
作者:路明雨; 张明; 刘硕; 李君; 张兴旺 期刊:《机械设计》 2019年第A01期
为深入研究航天器钻进采样机构在冲击作用下的力学特性,分析冲击载荷的机制、特点及其能量传递效率,通过LS-DYNA有限元分析软件建立了冲击系统整体的三维模型,模拟了冲击机构中激振块与钻杆之间的动态碰撞过程和钻头对岩石材料的破碎过程,并观察分析了应力波及其能量在钻杆结构中的传播过程。最后,通过钻杆末端的应力幅值大小、钻头的动能大小和轴向钻进位移直观地观测了能量传递效率和碎岩效果,为航天器钻取采样冲击机构的优化设...
作者:潘超; 姚勇 期刊:《中国农村水利水电》 2005年第12期
针对高压水射流破碎岩石的特性,结合多物质流固耦合算法与ALE(任意拉格朗日欧拉)算法,利用显示动力学有限元程序对该复杂过程进行数值模拟,得出岩石破碎过程中的流体与固体的相互作用及岩石的破碎动态扩展过程并对连续射流冲击与脉冲射流冲击对岩石的切割效果进行对比.
作者:谢兴华; 张小康 期刊:《煤矿爆破》 2017年第06期
介绍了一种新的高能燃烧破岩药柱,此药柱可用于切割、破碎岩石,声响振动小、无抛掷、无有毒气体产生、无粉尘,特殊的装药结构更易于封堵,采用非金属原料,成本低,易制作,经济效益好、安全。
作者:李文飞; 杨永印; 夏文安; 张勇 期刊:《石油钻探技术》 2004年第06期
在淹没和非淹没条件下对星形喷嘴射流的破岩能力进行了实验研究.结果表明,在非淹没条件下,星形喷嘴射流的破岩能力高于常规圆形喷嘴射流;在淹没条件下,当喷距小于10倍喷嘴直径时,星形喷嘴射流的破岩能力较圆形喷嘴射流弱,但是当喷距达到10~16倍喷嘴直径时,星形喷嘴射流的破岩能力明显高于圆形喷嘴射流.据此可将星形喷嘴应用于牙轮钻头,替代圆形喷嘴,以提高钻井清岩和辅助破岩效率,达到提高钻井速度的目的.
作者:李清; 于强; 张迪; 程阳; 彭阳; 冯丹丹 期刊:《振动与冲击》 2018年第13期
探讨了地铁隧道精确控制爆破中电子雷管在振动控制和岩石破碎效果改善方面的作用机理,并提出了多因素相关的孔间延期时间优选计算方法。计算结果表明:孔间延期时间过短不利于爆破振动控制,引起的地面振动强度较大。采用高精度电子雷管进行精确控制爆破时,延期时间应不小于新自由面形成所需要的时间。根据计算结果,得出掏槽孔和辅助孔孔延期时间可设置为3~5 ms。工程应用表明,理论计算的孔间延期时间合理、可靠;延期时间优选的方案...
作者:邓嵘; 张文汀; 康民强; 敬斌杰 期刊:《激光与红外》 2019年第05期
将激光技术与传统钻井技术相结合以实现高效破岩在油气开采领域具有极其重要的价值与前景。目前国内对静止点光束作用于岩石的破碎规律有一定的研究,而未对移动及不同形状激光束作用于岩石的破碎规律做相关研究。本文以实际钻井工况为背景,建立线形激光能量场分布数值模型,通过传热学相关理论建立了移动线形激光温度场分布数值模型。采用COMSOLMultiphysics有限元仿真软件对移动线形激光作用花岗岩过程进行了热力耦合瞬态仿真,得到...
通过对空气潜孔锤反循环钻头球齿碎岩机理的分析,用半定量的方法对球齿的布齿进行了探讨,明确了球齿的布齿设计思路,先根据冲击功确定球齿数目,再进行合理的排列,最后到固齿方法的选择。
作者:王创业; 刘伟; 高照 期刊:《中国钨业》 2018年第01期
根据能量守恒原理,分析分形维数一定的情况下,通过建立的岩石块度尺寸变化关系,对单轴压缩下的岩石碎块尺度进行预测。结果表明:建立的方法能很好地预测岩石碎块尺度变化,并且发现碎块尺寸随损伤值呈现反比关系。损伤值越小碎块尺寸就越大,损伤值越大碎块尺寸就越小;在碎块尺寸与损伤变化的曲线中,更能体现存在的反比关系,也间接地表现出岩石块度形成是从大块逐渐分割成小块的过程。压缩下的主要破碎形态是从块状到粉末的破碎,分形...
作者:王昶皓; 李士斌; 张立刚 期刊:《地质与勘探》 2019年第03期
岩石的研磨性是钻井过程中钻头的磨损预测及优化的重要因素。为了预测钻遇地层岩石的研磨性,建立了钻井过程中PDC复合片的磨损计算模型,从而得到了岩石研磨性的预测方法。首先,通过复合片与地层之间的受力分析并结合岩石的破碎条件,建立了不同钻压条件下地层对复合片的作用力计算模型。根据石英含量的概率密度分布情况,获得了岩石中参与磨损的颗粒与复合片底部的真实作用力。然后,根据PDC复合片磨损的几何原理,建立了地层对钻头复...