矿山地质动力灾害的发生机理与控制途径分析

论文主要针对我国煤矿开采引起的矿山地质动力灾害,如冲击地压、矿震、地表塌陷等,结合山东省新汶矿区、辽宁省抚顺矿区、北票矿区的实际情况,分析了导致这些灾害发生的原因及机理,从改变采矿活动等角度阐述了控制这些地质动力灾害的技术途径.     

在冲击反循环钻机上使用的一种钻具

在冲击反循环钻机上使用的一种钻具地矿部张家口探矿机械总厂唐万聪冲击反循环工程钻机使用效果的好坏，与地层情况和钻进工艺有密切关系，以我厂生产的ＧＣＦ－１５００型冲击反循环工程钻机为例，这种钻机虽然适用地层较广，但就冲击反循环钻进工艺而言，则更适用于胶结...     

冲击回转钻进在填海抛石层复合地基施工中的应用

结合实际工程,介绍了冲击回转钻进工艺在填海抛石层复合地基施工中的应用,可供沿海地区同类工程复合地基设计与施工时参考。     

冲击挤压跟管钻具的设计与仿真分析

通过对潜孔锤跟管钻进在软弱地层中难以钻进的原因进行分析,提出将冲击挤压钻进与跟管钻进结合的设计思路,进行冲击挤压跟管钻具的结构设计。运用有限元分析软件对钻具的钻进工况进行仿真模拟分析,根据计算结果对钻具的设计、优化进行指导并为钻具结构设计的合理性提供理论依据。     

轴压和围压对循环冲击下砂岩能量耗散的影响

利用动静组合加载试验装置,对具有不同轴压和围压的砂岩进行循环冲击试验,研究循环冲击过程中砂岩单位体积吸收能的变化特性、单位体积吸收能与平均应变率的关系以及轴压和围压对循环冲击作用下岩石能量耗散的影响。围压分别设置为4、8、10、12 MPa等4个系列,轴向静载荷分别设置为49、84、105、125 MPa等4个系列,入射杆上的入射波峰值大小近似相等,入射能大小为230 J。研究结果表明,砂岩单位体积吸收能随循环冲击次数的增加而增加。平均应变率和单位体积吸收能具有良好的正线性关系,围压从低到高增加过程中,二者间拟合直线的斜率K随轴压增加的变化关系为“增加-基本不变-减小”。当轴压较小时,K随围压的增加先增加后降低,轴压越小K由上升到下降转折点处的围压越大;当轴压增加到125 MPa时,K随围压的增加始终降低。研究结果为具有不同地应力条件下工程岩体爆破设计提供理论依据。     

一种新型绳索钻具打捞器

绳索钻具打捞器在地质勘探取心过程中有着相当重要的作用,不论是取心还是深孔投放钻具都要用到打捞器,这就要求打捞器在投放过程中有极高的可靠性,保证脱卡器能够顺利脱卡。同时打捞器在被提出钻外后要求有很高的安全性,保证不会空中脱钩伤人。本文所述的一种新型绳索打捞器具有较高的可靠性和安全性,并且兼具重锤的功能,无需打钻过程中投放重锤,可以大大提高钻探效率。     

砂卵石层旋冲挤密钻进机具研究与应用

针对松散地层自稳能力差,因钻孔掉块、缩径等引起提钻遇卡的问题,设计了PDH-130型新型双向旋冲挤密钻具,利用浮动芯管改变活塞配气行程,实现正向冲击回转挤密钻进及提钻时的反冲击功能。根据现场试验情况,对双向冲击矛结构进行了改进,以满足砂土、砂卵石等复杂地层旋冲挤密钻进施工要求。     

潜孔锤冲击挤密钻进成孔法的探讨

探讨了潜孔锤冲击挤密钻进成孔法的产生、钻进机理及其优点，并就该成孔法在锚杆孔施工中所存在的问题，从理论上进行了分析研究，并据此设计了两种结构的挤密钻头。     

循环冲击下波阻抗定义岩石损伤变量的研究

在动静组合加载试验系统上,对有轴向预应力的岩石进行循环冲击时无法测量其声波波速,以致于不能用声波波速值的变化研究此过程中岩石的损伤演变特性,为此提出了基于岩石波阻抗定义其损伤变量的方法。在理论上证明裂隙岩石的密度和纵波波速间具有良好的正向相关性,在同一损伤过程中,岩石的波阻抗与其纵波波速的相对变化量接近,根据密度和纵波波速都能反映岩石损伤的现实,得出基于岩石波阻抗定义岩石损伤的方法是可行的结论,并给出其定义损伤变量的表达式。根据一维应力波理论,推导出由入射波和反射波或透射波求解波阻抗的表达式。对利用霍布金森压杆装置进行试验时应力波在岩石试件两界面间多次透反射的过程进行了分析,在此基础上,确定了由试验数据计算循环冲击过程中岩石波阻抗的方法。对岩石试件进行了无初始应力的循环冲击试验,测量了岩石在每次冲击后的纵波波速,得出了基于波阻抗和纵波波速定义的损伤变量具有相同的变化趋势的结论,并分析了二者之间有差别的原因。研究结果表明,在入射能大小接近的循环冲击过程中,利用波阻抗定义岩石损伤变量的方法是可行的     

锂电池电动冲击取样钻机及其配套工具的研制

冲击钻进取样是支撑生态地质调查中松散地层优质高效、原状无污染取样的有效手段,但目前常见的便携式冲击取样钻机采用汽油机驱动,不能较好地适应安全生产与绿色勘查的发展要求。鉴于此,本文研制了一种以锂电池作为动力源的便携式电动冲击取样钻机及配套工具,详细介绍了钻机的电动冲击器、控制器、锂电池动力源及配套的取样器、锂电池液压起拔器的设计选型过程,并开展了钻机取样试验。实践证明该钻机及配套工具轻便可靠,可以实现5 m以浅松散地层的安全、高效、零碳排取样,是践行绿色勘查理念、推动浅层钻探装备电动化升级的有益尝试。