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金刚石串珠绳锯切割煤层卸压渗流规律分析

矿业工程研究 2022年第1期37卷 8-14页

作者：杨党震李树清杨凤玲李波段蓉湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制国家安全生产重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201

金刚石串珠绳锯切割煤层可以实现连续性大面积煤层割缝,为了获得割缝后煤层内部的卸压渗流规律,通过煤体瓦斯渗流试验,得出不同损伤煤样的应力-渗透率拟合公式,并在此基础上采用FLAC^(3D)数值模拟方法,分析割缝后煤层的应力及渗透率分... 详细信息

金刚石串珠绳锯切割煤层可以实现连续性大面积煤层割缝,为了获得割缝后煤层内部的卸压渗流规律,通过煤体瓦斯渗流试验,得出不同损伤煤样的应力-渗透率拟合公式,并在此基础上采用FLAC^(3D)数值模拟方法,分析割缝后煤层的应力及渗透率分布规律.模拟结果表明:煤层割缝后,缝槽上方和下方的煤岩体应力得到释放,形成卸压区,且卸压效果与缝槽的垂直距离成反比,缝槽左右两侧出现应力集中现象;随着割缝工作面的推进,卸压区与渗透率升高区的范围逐渐扩大;随着缝槽数量的增多,煤层应力降低值和渗透率升高值越大,即增加缝槽数量可以获得更好的卸压增透效果.该研究成果对金刚石串珠绳锯切割煤层的工程实践具有一定指导意义.

关键词：金刚石串珠煤层割缝瓦斯渗流卸压增透

金刚石串珠切削实验台设计及串珠磨损特性研究

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金刚石串珠切削实验台设计及串珠磨损特性研究

作者：朱正斌哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着经济的发展和陆上石油储量不断下降,海洋油气资源的开发变得越来越重要。提高海洋油气开采能力,已经成为了各国的重要目标。近年来,海洋油气的开采已由近海向深海转移,需要大量的海底管道进行油气的运输。由于开采深度的不断增加,... 详细信息

随着经济的发展和陆上石油储量不断下降,海洋油气资源的开发变得越来越重要。提高海洋油气开采能力,已经成为了各国的重要目标。近年来,海洋油气的开采已由近海向深海转移,需要大量的海底管道进行油气的运输。由于开采深度的不断增加,管道一旦发生事故,需要及时进行维修。与发达国家相比,我国在维修装备方面有较大的差距。加快我国海洋油气维修设备的发展,提高关键设备的研发能力,对我国海洋油气开采有重要意义。金刚石绳锯机是海洋油气开采施工的重要设备之一,受到深水环境下金刚石绳锯机切割实验成本和条件制约,绳锯机的水下切割机理研究远落后于生产应用。为研究金刚石串珠水下切削机理,通过对水下金刚石绳锯机切削参数和深水切削环境的研究,设计金刚石串珠切削实验台。根据工作要求,研究实验台的关键技术,进行实验台的机械结构设计和检测装置设计,明确实验台的工作过程。绳锯机切削管道的过程实际是串珠上众多金刚石颗粒的切削过程。通过分析金刚石串珠的磨损过程,明确串珠的微观磨损形式主要为颗粒的微磨损、颗粒脱落和颗粒破碎三种形式。运用ABAQUS仿真软件,基于光滑粒子流体动力学方法,对金刚石颗粒切削X65管线钢过程中的微磨损进行仿真研究,研究不同切削速度、切削深度和金刚石位姿情况下,金刚石颗粒的微磨损程度。建立串珠胎体与金刚石颗粒的内聚力模型,研究不同颗粒出刃高度、载荷接触高度、胎体磨损和颗粒位姿情况下,胎体对颗粒的把持力大小。采用光滑粒子流体动力学方法,对金刚石颗粒破碎磨损进行仿真研究,研究不同切削速度和切削深度情况下,颗粒所受冲击力的大小。进行金刚石串珠切削钢基材料的实验研究,研究切削速度和切削压力对串珠磨损的影响。通过测量实验过程中串珠的直径变化,研究切削参数对串珠宏观磨损的影响;对磨损后的串珠进行电子显微镜下观察,研究切削参数对串珠微观磨损的影响。结合仿真研究和实验研究,确定金刚石切削作业的参数范围。

关键词：金刚石串珠金刚石颗粒磨损仿真光滑粒子流体动力学

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金刚石串珠失效形式的实验研究

哈尔滨工程大学学报 2005年第4期26卷 526-530页

作者：张岚孟庆鑫王立权弓海霞哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

由于金刚石绳锯机能同时切削多种材料、切割形式灵活,近年来随着对其切削机理的深入研究而得到了越来越广泛的应用.文中介绍了金刚石绳锯机实验样机的基本组成、工作原理及切割单层海底油气管道的实验,分析了切割试验的过程、打滑现象... 详细信息

由于金刚石绳锯机能同时切削多种材料、切割形式灵活,近年来随着对其切削机理的深入研究而得到了越来越广泛的应用.文中介绍了金刚石绳锯机实验样机的基本组成、工作原理及切割单层海底油气管道的实验,分析了切割试验的过程、打滑现象及串珠的磨损过程,为串珠绳切削管道不同层时径向进给速度的正确选择提供了依据.利用电子扫描显微镜对参与切削的串珠进行了观察,发现串珠的微观失效主要有4种形式,并初步研究了失效产生的原因,为串珠绳的合理使用和制作适合切削钢质材料的国产串珠绳提供了依据.

关键词：金刚石绳锯机金刚石串珠海底油气管道失效形式

环境湿度及温度对金刚石串珠胶粘剂开姆洛克213粘接力的影响

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超硬材料工程 2022年第4期34卷 47-50页

作者：余晓明桂林特邦新材料有限公司广西桂林541004 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司广西超硬材料重点实验室广西桂林541004 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司国家特种矿物材料工程技术研究中心广西桂林541004

金刚石串珠要与隔离套粘接起来,必须预先在金刚石串珠表面涂覆胶粘剂,串珠注塑固定常用的胶粘剂为开姆洛克213。但是开姆洛克213涂胶后存放过程,容易受存放环境影响导致胶层性能下降。环境因素包括温度、湿度、压力、辐射、空气质量等... 详细信息

金刚石串珠要与隔离套粘接起来,必须预先在金刚石串珠表面涂覆胶粘剂,串珠注塑固定常用的胶粘剂为开姆洛克213。但是开姆洛克213涂胶后存放过程,容易受存放环境影响导致胶层性能下降。环境因素包括温度、湿度、压力、辐射、空气质量等多种因素,很多环境因素都会影响胶粘剂的粘接性能,其中温度和湿度是最主要的影响因素。研究发现,环境湿度及温度直接影响开姆洛克213胶粘剂粘接强度,相同温度条件下,开姆洛克213涂胶件粘接强度随施工放置环境湿度升高而下降;相同湿度条件下,开姆洛克213涂胶件粘接强度也同样随施工放置环境温度升高而下降;环境温度和湿度这两种效应的协同作用会进一步加剧开姆洛克213胶粘剂性能的退化。

关键词：金刚石串珠环境湿度环境温度开姆洛克粘接力

预烧结温度对热等静压法制备Co基金刚石串珠性能的影响

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金刚石与磨料磨具工程 2014年第4期34卷 15-20页

作者：张星段秋香郭桦脆性材料加工技术教育部工程研究中心华侨大学厦门361021

采用合适的工艺流程及参数,将热等静压(Hot Isostatic Pressing,HIP)技术应用于Co基金刚石串珠制备。分析了HIP后胎体性能的变化,并通过扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)进行断面微观分析。结果表明:相比较热压烧结,HIP更有... 详细信息

采用合适的工艺流程及参数,将热等静压(Hot Isostatic Pressing,HIP)技术应用于Co基金刚石串珠制备。分析了HIP后胎体性能的变化,并通过扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)进行断面微观分析。结果表明:相比较热压烧结,HIP更有助于改善Co基胎体各项性能,对于实验中各组Co基胎体,750℃预烧结胎体的性能提高最多,其中胎体抗弯强度提高了25.2%,胎体对钢基体的夹持力提高了37.9%。显然,HIP可用于Co基金刚石串珠的制备,而预烧结温度对HIP后胎体性能有着重要影响,在合适的预烧结温度下可以获得最佳性能的胎体。

关键词：金刚石串珠 Co基热等静压

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影响金刚石串珠自动开刃效果优劣的因素研究

超硬材料工程 2021年第6期33卷 29-33页

通过对金刚石串珠自动开刃机串珠的摆动方式、自动开刃的串珠表面质量和串珠按照前后端方向振动上料问题进行系统的分析,探索理想的串珠自动开刃摆动方式。研究发现,串珠自动开刃机串珠小幅度摆动方式的开刃表面质量最理想,金刚石出露高... 详细信息

通过对金刚石串珠自动开刃机串珠的摆动方式、自动开刃的串珠表面质量和串珠按照前后端方向振动上料问题进行系统的分析,探索理想的串珠自动开刃摆动方式。研究发现,串珠自动开刃机串珠小幅度摆动方式的开刃表面质量最理想,金刚石出露高,且金刚石出露高度便于控制。图像判断分方向上料方式,解决串珠自动开刃的上料问题,不同规格的串珠都可以正确按照前后端方向送到顶针上进行自动开刃。

关键词：金刚石串珠自动开刃摆动方式小幅度摆动

两种冷压方式对金刚石串珠及其切割效率的影响

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超硬材料工程 2021年第5期33卷 6-9页

作者：莫睿张俊钟帅桂林特邦新材料有限公司广西桂林541004 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司广西超硬材料重点实验室广西桂林541004 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司国家特种矿物材料工程技术研究中心广西桂林541004

使用相同的金属胎体结合剂,通过半自动冷压和全自动冷压两种冷压工艺进行冷压制作金刚石串珠,并将两种方式冷压出来的金刚石串珠分别烧结成相同规格的金刚石串珠,并制作成长度一样的金刚石矿山串珠绳锯,采用同一台绳锯机,在功率相同的... 详细信息

使用相同的金属胎体结合剂,通过半自动冷压和全自动冷压两种冷压工艺进行冷压制作金刚石串珠,并将两种方式冷压出来的金刚石串珠分别烧结成相同规格的金刚石串珠,并制作成长度一样的金刚石矿山串珠绳锯,采用同一台绳锯机,在功率相同的条件下,对花岗岩矿山石材进行现场切割,记录金刚石串珠绳锯每一次的切割效率。根据结果得出金刚石串珠在两种冷压方式下,两者在串珠外径相同时,串珠表面的金刚石数量有差异,而随着金刚石串珠直径从大到小变化,两种冷压方式生产的金刚石数量变化趋势也不相同,而金刚石串珠矿山绳锯对花岗岩的切割效率与串珠表面金刚石的数量具有一定的相关性,改变金刚石在径向上的分布对调整金刚石绳锯性能具有重大意义。

关键词：金刚石串珠金刚石数量串珠切割效率

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自由烧结金刚石串珠冷压工艺研究

超硬材料工程 2016年第1期28卷 1-4页

作者：卢安军秦海青林峰雷晓旭蒙光海程煜中国有色桂林矿产地质研究院有限公司广西桂林541004 国家特种矿物材料工程技术研究中心广西桂林541004 广西超硬材料重点实验室广西桂林541004

采用同一种胎体配方结合剂,选择不同的冷压压力、不同的珠芯外径进行自由烧结,并做了串珠的剪切强度检测对比试验。根据检测结果得出:冷压金刚石串珠生坯压力需足够,压力足够不仅能使串珠自由烧结后其外形规整,还可确保串珠胎体与珠芯... 详细信息

采用同一种胎体配方结合剂,选择不同的冷压压力、不同的珠芯外径进行自由烧结,并做了串珠的剪切强度检测对比试验。根据检测结果得出:冷压金刚石串珠生坯压力需足够,压力足够不仅能使串珠自由烧结后其外形规整,还可确保串珠胎体与珠芯基体具有较高的抗剪强度;此外,根据胎体生坯的相对密度采用外径适合的珠芯,使串珠胎体在自由烧结时既能很好的"包住"珠芯,又能避免因珠芯外径过大而阻碍胎体的进一步收缩导致胎体有裂纹或微裂纹现象。

关键词：金刚石串珠冷压抗剪强度珠芯自由烧结

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烧结温度对金刚石绳锯串珠性能的影响

超硬材料工程 2022年第6期34卷 9-13页

作者：秦玉奇桂林特邦新材料有限公司广西桂林541004 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司广西超硬材料重点实验室广西桂林541004 中国有色桂林矿产地质研究院有限公司国家特种矿物材料工程技术研究中心广西桂林541004

测试烧结温度对Fe基胎体力学性能中的抗弯强度、硬度和绳锯使用性能的影响。采用相同的Fe基配方进行变温恒压的实验块测试,验证其硬度及抗弯强度变化;同时制作三条长度一致的金刚石矿山绳锯进行切割测试,制备的串珠分别在850℃、875℃、... 详细信息

测试烧结温度对Fe基胎体力学性能中的抗弯强度、硬度和绳锯使用性能的影响。采用相同的Fe基配方进行变温恒压的实验块测试,验证其硬度及抗弯强度变化;同时制作三条长度一致的金刚石矿山绳锯进行切割测试,制备的串珠分别在850℃、875℃、900℃条件下进行烧结,切割测试记录金刚石绳锯每一次的切割效率。实验块测试结果表明,烧结温度越高,实验块的抗弯强度、硬度也随之升高。矿山绳切割测试结果表明,串珠在低温情况下制备的绳锯产品使用效率远好于高温情况。

关键词：金刚石串珠 Fe基胎体烧结温度力学性能