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偏载状态下集束式潜孔锤气流调节机构同步特性分析

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液压与气动 2022年第2期46卷 94-100页

作者：娄磊陈孟举秦伟业吴万荣芮红艳南京工业职业技术大学机械工程学院江苏南京210023 贵州中烟工业有限公司毕节卷烟厂贵州毕节551700 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

针对现有集束式潜孔锤钻孔凿岩作业时集中气流无法调节的问题,设计了一种集束式潜孔锤气流调节机构,采用多油缸驱动,为保证气流能够均匀调节及分配,要求驱动油缸运动时保持同步。试验验证了不同负载模式下,调节机构在不同控制阀作用下... 详细信息

针对现有集束式潜孔锤钻孔凿岩作业时集中气流无法调节的问题,设计了一种集束式潜孔锤气流调节机构,采用多油缸驱动,为保证气流能够均匀调节及分配,要求驱动油缸运动时保持同步。试验验证了不同负载模式下,调节机构在不同控制阀作用下的同步特性。结果表明:在均匀负载状态下,分流集流阀及比例阀的同步特性较好;随着负载偏载载荷加大,分流集流阀的同步性能变差,平均误差增大。

关键词：集束式潜孔锤调节机构三缸同步

大直径集束式潜孔锤反循环钻进方法先导性试验

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金属矿山 2015年第10期44卷 121-124页

作者：赵江鹏中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

依托某煤矿区大直径钻井工程项目展开了大直径集束式潜孔锤反循环钻进方法的先导性试验。在试验过程中,采用710/311 mm扩孔用集束式反循环潜孔锤和127/70 mm双壁钻具,通过优化风量、风压、转速等反循环钻进工艺参数,取得了良好的反... 详细信息

依托某煤矿区大直径钻井工程项目展开了大直径集束式潜孔锤反循环钻进方法的先导性试验。在试验过程中,采用710/311 mm扩孔用集束式反循环潜孔锤和127/70 mm双壁钻具,通过优化风量、风压、转速等反循环钻进工艺参数,取得了良好的反循环效果,最高机械钻速达到了4 m/h,平均机械钻速2.1 m/h,与同条件下常规牙轮钻头扩孔钻进方法相比提高了2.6倍以上。试验结果表明:大直径集束式潜孔锤反循环钻进方法是解决大直径钻孔硬岩钻进难题的一种行之有效、值得深入研究与推广应用的高效钻进方法。

关键词：空气潜孔锤集束式潜孔锤大直径潜孔锤反循环钻进潜孔锤钻进

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集束式潜孔锤研究与应用

集束式潜孔锤研究与应用

第十八届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会

作者：牛庆磊王三牛史兵言贾炜中国地质科学院勘探技术研究所

论述了集束式潜孔锤国内外研究现状,针对旋挖嵌岩桩工程及矿山大口径钻井工程提出了具体施工方案及钻具配套,阐述了JSQ-Z系列及JSQ-F系列两种集束式潜孔锤结构原理。

关键词：集束式潜孔锤正循环全面钻进反循环扩孔

来源： cnki会议评论

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旋挖钻机配套集束式潜孔锤硬岩施工方法研究

探矿工程（岩土钻掘工程） 2015年第12期42卷 57-60页

作者：牛庆磊吕永亮贾炜王三牛史兵言中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000 吉林大学应用技术学院吉林长春130021

针对旋挖钻机在大口径硬岩地层嵌岩桩施工困难的问题,采用旋挖钻机配套集束式潜孔锤的解决方案,设计了JSQ-Z正循环及JSQ-F反循环2种类型集束式潜孔锤,并提出了3种施工方法及钻具配套方案,使旋挖大口径硬岩施工更加快速、高效、经济。

关键词：旋挖钻机集束式潜孔锤反循环嵌岩桩

全液压车装钻机在集束式潜孔锤反井施工中的应用

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探矿工程（岩土钻掘工程） 2014年第6期41卷 23-26页

作者：冯起赠秦如雷许本冲和国磊赵建勃中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000 西安探矿机械厂陕西西安710089

采用SDC1500型全液压钻机配套新型集束式反井气动锤施工工艺,成功解决了传统的反井钻机效率低下的问题。结合内蒙古自治区准格尔煤田黄玉川煤矿大直径排水井工程,对该施工工艺方法进行了总结。

关键词：反井施工反井钻机全液压车装钻机集束式潜孔锤

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集束式气动潜孔锤钻进性能研究

集束式气动潜孔锤钻进性能研究

作者：王圣林重庆科技学院

学位级别：硕士

大直径潜孔锤在地下基础设施建设、矿山应急救援和水井等大直径钻凿施工中岩石破碎效率高、施工速度快,但使用时对配套设备要求严格,单锤价格和工程造价均较高。集束式气动潜孔锤将多个小型潜孔锤组合起来共同破岩,是大直径硬岩钻进提... 详细信息

大直径潜孔锤在地下基础设施建设、矿山应急救援和水井等大直径钻凿施工中岩石破碎效率高、施工速度快,但使用时对配套设备要求严格,单锤价格和工程造价均较高。集束式气动潜孔锤将多个小型潜孔锤组合起来共同破岩,是大直径硬岩钻进提速较为经济可行的理想方法。但国内对集束式气动潜孔钻进技术的研究刚刚起步,由于缺乏必要的理论和实验数据支撑,导致在工程试验中出现了钻进参数不合理、钻具使用寿命短和提速效果差的问题。为进一步改善集束式气动潜孔锤机械性能、提高大直径硬岩钻进施工效率,本文通过有限元分析,对集束式气动潜孔锤结构进行了优化;通过建立集束式气动潜孔锤钎头破岩仿真模型、活塞非线性动力学模型,并采用现场试验的方法,对集束式气动潜孔锤钻进性能开展了研究,分析了不同钻进参数组合下集束式气动潜孔锤钎头破岩效率和活塞运动性能,对集束式气动潜孔锤钻进系统工艺参数进行了优化,对于集束式气动潜孔锤的设计开发和优化钻进参数具有一定的理论参考和工程应用价值。首先,结合气动反循环钻进工艺,通过对集束式气动潜孔锤各子锤分布方案的研究,确定了6个气动潜孔锤全部等径均匀分布的方案,分布直径为Φ588mm。利用有限元方法对集束式气动潜孔锤支撑架、配气盒接头结构进行了优化,完成了Φ830/346mm集束式气动潜孔锤整体结构设计。其次,对气动潜孔锤冲击破岩机理进行了分析,基于Drucker-Prager岩石本构模型,采用无反射边界条件,利用ABAQUS软件建立集束式气动潜孔锤活塞-钎头-岩石的相互作用模型,分析了双钎头应力耦合、冲击速度、回转速度、冲击频率和冲击时间间隔对钎头在花岗岩、砂岩和泥岩中的钻进效果,得到了相应冲击反力、钎头侵入岩石位移、反弹速度、破岩量和破岩比功随工艺参数变化规律,得到了最佳工艺参数组合和最佳冲击时间间隔。然后,对气动潜孔锤各配气阶段活塞运动规律及各气室压力、温度、气体质量流量进行了理论分析,建立了活塞非线性动力学模型,利用MATLAB软件进行多工况数值计算,得到了单次循环下活塞速度、加速度、前后气室压力和耗气量变化规律,以及在不同岩石硬度、进气压力、背压和配气盒容积等条件下气动潜孔锤输出性能,得到了不同地层中集束式气动潜孔锤最佳钻进参数,优化了配气盒容积。最后,通过Ф580/215.9mm集束式气动潜孔锤扩孔钻进试验,验证了结构方案的合理性和反循环钻进工艺的适用性,结合现场使用情况,对结构提出了合理化改进建议。

关键词：集束式潜孔锤冲击破岩活塞运动参数优化现场试验

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扩孔用集束式反循环潜孔锤的改进设计

煤矿安全 2016年第8期47卷 133-135页

作者：赵江鹏王四一中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

为解决原扩孔用集束式反循环潜孔锤钻进试验中发现的新问题,综合考虑ZMK5530TZJ60(A)车载钻机、178/113 mm双壁钻具、大口径试验钻孔等施工条件,改进设计了新扩孔用集束式反循环潜孔锤。在现场试验过程中,其反循环排渣效果良好,最高... 详细信息

为解决原扩孔用集束式反循环潜孔锤钻进试验中发现的新问题,综合考虑ZMK5530TZJ60(A)车载钻机、178/113 mm双壁钻具、大口径试验钻孔等施工条件,改进设计了新扩孔用集束式反循环潜孔锤。在现场试验过程中,其反循环排渣效果良好,最高机械钻速为6m/h,平均机械钻速达3.41 m/h,与原扩孔用集束式反循环潜孔锤钻进相比,提高了0.6倍。现场试验结果表明该扩孔用集束式反循环潜孔锤总体结构改进设计合理,可推广应用于大直径工程孔硬岩施工中。

关键词：气动潜孔锤大直径潜孔锤集束式潜孔锤反循环潜孔锤扩孔钻进

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扩孔用集束式反循环潜孔锤设计与试验

煤矿安全 2016年第1期47卷 106-109页

作者：赵江鹏中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

基于ZMK5530TZJ60(A)车载钻机、127/70 mm双壁钻具、大口径试验钻孔施工方法等条件,设计了710/311 mm扩孔用集束式反循环潜孔锤。该扩孔用集束式反循环潜孔锤是由3个常规正循环冲击器与215.9 mm潜孔锤钻头均布在同一圆周面上组合... 详细信息

基于ZMK5530TZJ60(A)车载钻机、127/70 mm双壁钻具、大口径试验钻孔施工方法等条件,设计了710/311 mm扩孔用集束式反循环潜孔锤。该扩孔用集束式反循环潜孔锤是由3个常规正循环冲击器与215.9 mm潜孔锤钻头均布在同一圆周面上组合而成。在现场钻进试验过程中,其反循环效果良好,最高机械钻速为4 m/h,平均机械钻速达2.1 m/h,与同条件下常规牙轮钻头扩孔方法相比,提高了2.6倍。现场试验结果表明该710/311 mm扩孔用集束式反循环潜孔锤总体结构设计较为合理,同时也为下一步的改进设计提供了试验依据。

关键词：空气潜孔锤大直径潜孔锤集束式潜孔锤反循环潜孔锤扩孔钻进

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煤矿区地面大直径钻孔成孔关键技术与装备

煤炭科学技术 2021年第5期49卷 190-197页

作者：莫海涛郝世俊赵江鹏煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

根据井下巷道的布设情况,以及地面大直径钻孔与巷道的不同连通方式,提出2种孔身结构设计方法。在此基础上,为提高成孔效率,结合煤矿区地面大直径钻孔主要成孔工序,采用理论分析及工程总结的方法,分别对导向孔钻进、扩孔钻进、下套管及... 详细信息

根据井下巷道的布设情况,以及地面大直径钻孔与巷道的不同连通方式,提出2种孔身结构设计方法。在此基础上,为提高成孔效率,结合煤矿区地面大直径钻孔主要成孔工序,采用理论分析及工程总结的方法,分别对导向孔钻进、扩孔钻进、下套管及固井等成孔关键技术进行论述,并介绍了典型施工案例,总结了配套装备技术现状,重点分析了集束式气动潜孔锤反循环钻进工艺及配套机具,提出了大直径钻孔成孔技术与装备发展趋势。实践表明:空气潜孔锤钻进工艺和下导管钻进工艺能够提高导向孔钻进效率,气举反循环钻进工艺及集束式气动潜孔锤反循环钻进工艺可提高扩孔钻速,提吊浮力法下套管及内插法固井工艺能够满足套管安全下放及固井质量要求;上述成孔关键技术及配套装备可为煤矿区地面大直径钻孔快速成孔提供技术支持。随着工艺技术的持续改进和配套装备的不断完善,在国家重点研发计划的支持下,集束式气动潜孔锤反循环钻进工艺有望成为煤矿区地面大直径钻孔核心钻进技术,最终发展成为应对矿山应急抢险救援的可靠技术体系。

关键词：煤矿区大直径钻孔成孔技术集束式潜孔锤反循环