鑿巖臺車鉆進系統(tǒng)破巖性能研究.pdf

1、鑿巖臺車是目前利用鉆爆法進行巷道、隧道、礦山開采中的關(guān)鍵設(shè)備，而鉆進系統(tǒng)是鑿巖臺車的工作機構(gòu)，對巖石的高效鉆進具有重要影響?；诖?，針對鉆進系統(tǒng)存在鉆頭磨損嚴(yán)重、工作效率低等問題，開展鉆進系統(tǒng)工作參數(shù)對巖石沖擊破碎性能影響的研究，提高鑿巖臺車對巖石的適應(yīng)性、高效性和可靠性。本文采用理論分析、試驗和仿真相結(jié)合的方法，對鑿巖臺車鉆進系統(tǒng)破巖性能進行研究。
　　根據(jù)鑿巖臺車鉆進系統(tǒng)的工作過程與工作特點，以國家標(biāo)準(zhǔn)-鑿巖機械與氣動工具性能

2、測試方法為指導(dǎo)，以便于試驗操作和數(shù)據(jù)測量為目標(biāo)，設(shè)計沖擊破碎試驗臺，主要有機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、測試系統(tǒng)六大部分組成。
　　以布希涅斯克問題為基礎(chǔ)，對巖石在刃型刀具和球型刀具沖擊作用下的應(yīng)力狀態(tài)以及破碎機理進行研究；并基于AUTODYN軟件對巖石在刃型刀具和球型刀具沖擊作用下的裂紋擴展和失效形式進行仿真。
　　在沖擊破碎試驗臺進行堅硬巖石和中等強度巖石沖擊破碎研究，主要包括沖擊能的測定、無交互作用

3、鉆進系統(tǒng)破巖性能研究、有交互作用鉆進系統(tǒng)破巖性能研究以及鉆進系統(tǒng)破巖性能回歸正交研究，得到鉆進系統(tǒng)的工作參數(shù)（沖擊功率、轉(zhuǎn)釬速度、推進力、鉆頭類型）對破巖性能的影響趨勢、工作參數(shù)對破巖性能影響程度的主次順序、工作參數(shù)間交互作用對鉆進速度的影響規(guī)律、最佳工作參數(shù)組合以及鉆進速度與工作參數(shù)的回歸關(guān)系，為根據(jù)現(xiàn)場狀況和施工進度等要求，對鉆進系統(tǒng)的選型、工作參數(shù)的確定、沖擊設(shè)備的優(yōu)化改進以及工程進度的預(yù)估等提供依據(jù)。
　　基于LS-DYN

4、A非線性動力學(xué)仿真軟件，建立活塞-鉆頭-巖石三維仿真模型，對鉆進系統(tǒng)的工作參數(shù)擴展為沖擊能、沖擊頻率、轉(zhuǎn)釬速度、推進力、鉆頭類型，用正交試驗方法進行仿真安排，探尋巖石在不同鉆頭下的破碎過程，以及工作參數(shù)對鉆進速度的影響規(guī)律。仿真結(jié)論與試驗結(jié)論基本一致，表明仿真的正確性，為鑿巖臺車鉆進系統(tǒng)的研究提供一種方法。
　　通過設(shè)計沖擊旋轉(zhuǎn)密封裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)釬桿同時在軸向和旋轉(zhuǎn)運動下的高壓密封，實現(xiàn)把高壓水射流應(yīng)用在現(xiàn)有鉆進系統(tǒng)上，并且體積增