本文關(guān)鍵詞：牙輪鉆工作參數(shù)與巖體強度對應(yīng)關(guān)系的理論分析與實驗研究

  更多相關(guān)文章： 牙輪鉆 單齒破巖體積 軸壓 進尺速度 巖體強度 D-P塑性準則

【摘要】：以露天礦開采為背景,基于牙輪鉆單齒沖擊壓入破巖的機理,借助理論分析及現(xiàn)場實驗,建立了牙輪鉆的工作參數(shù)(進尺速度、鉆桿軸壓、轉(zhuǎn)速)與巖體強度(黏聚力、內(nèi)摩擦角)的對應(yīng)關(guān)系。理論分析時,基于布西內(nèi)斯科問題彈性力學解和Drucker-Prager塑性準則,給出了單齒壓入破碎區(qū)域的幾何形態(tài),建立了單齒破巖體積與鉆桿軸壓、黏聚力、內(nèi)摩擦角間的函數(shù)關(guān)系;并根據(jù)鉆桿旋轉(zhuǎn)一周單齒破巖體積的累積量和宏觀破巖體積相等,建立了進尺速度、轉(zhuǎn)速與單齒破巖體積的對應(yīng)關(guān)系。理論分析的結(jié)果表明,單齒作用下,破碎區(qū)域基本呈橢球形,并在壓入點附近的表層出現(xiàn)薄層破碎;進尺速度與轉(zhuǎn)速呈線性關(guān)系,進尺速度與鉆桿軸壓呈3/2次方的關(guān)系,進尺速度與黏聚力呈-3/2次方的關(guān)系,內(nèi)摩擦角對進尺速度的影響可以忽略。在鞍千礦南采區(qū)進行了牙輪鉆鉆進規(guī)律的現(xiàn)場實驗,研究了進尺速度與鉆桿軸壓、轉(zhuǎn)速、黏聚力間的對應(yīng)關(guān)系,得到了與理論分析一致的結(jié)果。研究成果可以為牙輪鉆工作參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計及巖體強度的動態(tài)測試提供依據(jù)。
【作者單位】： 中國科學院力學研究所流固耦合系統(tǒng)力學重點實驗室;廣東宏大爆破股份有限公司;
【關(guān)鍵詞】： 牙輪鉆 單齒破巖體積 軸壓 進尺速度 巖體強度 D-P塑性準則
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2015CB250903) 中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項B類(XDB10030303) 國家自然科學基金青年基金項目(11302230,11302229) 廣東宏大爆破股份有限公司“基于數(shù)字模擬的露天爆破設(shè)計軟件”研發(fā)項目(0980011081)
【分類號】：TD422
【正文快照】： dynamic tests on rock mass strengths.───────0引言牙輪鉆是露天礦爆破開采的主要破巖工具,其工作性能直接影響到鉆孔質(zhì)量、鉆進速度以及鉆孔成本[1]。牙輪鉆的破巖過程十分復雜,影響因素較多,研究牙輪鉆頭的破巖機理,揭示鉆進過程中各參量之間的內(nèi)在聯(lián)系,合理選擇破

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本文編號：770038