冲击载荷侵入软岩特征分析_中国煤炭行业知识服务平台

冲击载荷侵入软岩特征分析

作者

王四一
单位

中煤科工集团西安研究院有限公司
摘要

冲击破岩技术因其钻进效率高的优势在硬岩钻进方面应用广泛，但冲击载荷作用下软岩的侵入及破碎特征不明晰。基于正交设计实验理论，设计了相似材料选型和配比方案，浇筑制备了与软岩岩体力学特征相符合的软岩相似材料，研制了包含冲击落锤、球齿—砧体和试样夹具等结构的室内冲击破岩实验装置，开展了动力学仿真，得出了冲击载荷曲线图；以此为基础进行了多体动力学和瞬态动力学有限元联合仿真和冲击破岩室内模拟实验。结果表明：软岩在冲击载荷作用下呈现出典型的塑性变形特征，压碎特征不明显，所形成的冲击坑形貌比较规整、岩屑体积较小；冲击球齿在软岩中的侵入深度与冲击功、冲击次数、球齿规格密切相关，球齿在软岩侵入过程中存在极限侵入值。
关键词

冲击载荷软岩相似材料侵入特征碎岩机理动态仿真
基金项目(Foundation)

国家重点研发计划资助项目（2018YFC0808200）;国家重点研发计划青年科学家资助项目（2021YFC2900200）；中煤科工集团西安研究院有限公司技术创新资助项目（2020XAYSJS001）
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这篇文章属于2022封面文章（《煤矿安全》）（32篇）