金刚石串珠绳锯切割煤层卸压增透效应研究

为探讨金刚石串珠绳锯割缝对缝槽周围煤层的卸压增透效应,首先建立基于缝槽顶板受力的两端固支梁力学模型,分析顶板梁的受力特征及缝槽顶板下沉接触底板(简称触底)特性,然后采用自行设计的物理相似模拟试验平台开展相似模拟试验,分析不同工艺参数绳锯割缝后缝槽上下方煤岩层应力、位移变化规律,基于FLAC^(3D)数值模拟和开发的煤层瓦斯渗透率计算程序,分析随割煤工作面推进缝槽周围煤岩体的应力和渗透率分布特征和周期演化规律。研究表明:绳锯割缝使缝槽周围应力重新分布,缝槽顶板随着割缝工作面的推进经过顶板悬露、顶板触底,连续缓沉3种演化形态;顶板未触底时,缝槽上下方形成“U”形卸压区,最大挠度在顶板中心位置,也是最先触底部位,顶板触底之后,缝槽中间位置出现应力恢复,减弱绳锯割缝的卸压增透效果;串珠绳锯的直径越大,顶板发生触底的极限跨度越大,缝槽触底越晚,卸压效果越好;相同割缝直径增加第2条割缝,两缝槽卸压区连成一起,卸压效果相互促进,减弱两缝作用下的应力恢复现象,增大了卸压范围;缝槽推进距离足够长时,由于顶板触底,缝槽两边的卸压增透效果更好,割缝卸压的影响范围从左到右划分为应力集中区、卸压区、应力恢复区、卸压区、应力集中区,对应的卸压区和应力恢复区都有较好的增透效果。

水雾化Fe-Cu-Ni预合金粉末在串珠中的应用

金刚石串珠制备中,单质粉末配方易出现烧结温度不稳定、元素偏析、显微组织不均匀、强度硬度低等问题,胎体粉末的预合金化能有效改善此类问题。将胎体配方中的主要成分Fe、Cu、Ni采用水雾化技术制备成预合金粉。结果发现预合金粉在烧结过程中更稳定,同时各元素在烧结过程中未出现偏析现象,提高了烧结体的致密度、硬度及强度。并形成了韧性与脆性相结合的显微结构,在提高串珠锋利度的同时又增加了其耐磨度,进而提高了串珠的整体性能,延长了串珠的使用寿命。

预合金粉末在金刚石绳锯胎体中的应用

文章重点阐述了多元素合金(预合金)结合剂在金刚石绳锯串珠配方体系中的应用以及与单质结合剂之间的优劣对比。不同胎体结合剂对金刚石的把持力以及对金刚石的磨损度都不同,但均以粉末胎体工艺为核心,包括硬度、强度、致密度、浸润能力、磨损性及物相偏析等,同时还与多元合金的组员比例、物相结构、烧结温度、原料工艺波动等因素有关。通过相关对比试验,优质的多元素合金结合剂在烧结过程中稳定性强,烧结后组织性能好,对金刚石的浸润性及把持力较好。

毗邻水利水电堤坝无扰动快速岩石开挖技术应用研究

以雅砻江水电站库首大桥工程为例,阐述了减轻岩石开挖的振动对水利水电堤坝,以及邻近隧洞和危崖的不利影响,为合理地降低工程造价,对毗邻水利水电堤坝工程无扰动快速岩石开挖工艺及技术进行研究与实践。结果表明:在毗邻水利水电堤坝工程无扰动快速岩石开挖中,经采用绳线锯割切配合机械预裂及机械破碎技术对施工过程进行优化,并做好各施工要点把控,既能缩短施工工期,也能节约工程成本,降低工程造价,达到确保水利水电构筑物安全及毗邻工程高质快速完成的效果,可为类似工程提供参考借鉴。

绳锯残铁在莱钢3200m^(3)高炉大修中的应用

本文主要从莱钢3200 m^(3)高炉大修放残铁的制约因素、绳锯残铁前的准备以及绳锯残铁的过程措施三个方面讲述高炉大修不放残铁而采用金刚石串珠绳锯残铁的应用实践。

两种润滑剂对金刚石串珠冷压坯质量、尺寸和成型性的影响

采用相同胎体结合剂配方、混料工艺与基体规格,分别按相同质量比添加两种润滑剂,随后进行串珠冷压。检测串珠冷压坯质量、尺寸以及外观。根据检测结果得出:不同的润滑剂对串珠的质量、冷压尺寸和成型有影响,根据具体工艺要求选择适当的润滑剂,可以提升串珠冷压工艺质量。

金刚石串珠锯锯切工艺及磨损机理研究

在锯切试验基础上 ,研究了金刚石串珠锯锯切速度、进给速度与串珠绳磨损率、锯切力之间的关系 ,分析了金刚石串珠锯的磨损机理 ,并对实际锯切加工提出了建议。

锯切花岗石过程中金刚石串珠的磨损特性

通过跟踪烧结式金刚石绳锯切割花岗石过程中串珠直径磨损及串珠表面金刚石磨粒的磨损,研究串珠的磨损规律,并建立金刚石串珠的磨损模型。进行金刚石绳锯切割花岗石试验,试验结果表明,在金刚石串珠锯切过程中,单颗串珠沿其轴向出现不均匀磨损。串珠前端的磨损量会明显大于串珠中、后端磨损量,串珠后端的磨损也略大于串珠中端的磨损,串珠呈现腰鼓状磨损;串珠前端金刚石磨粒的平均出露高度高于串珠中、后端的磨粒平均出露高度,但在岩屑的磨蚀作用下,串珠前端的高出露金刚石磨粒容易产生非正常脱落。串珠磨损可分为腰鼓形状成形及腰鼓形状保持两个阶段。在切削负荷及岩屑磨蚀的共同作用下,串珠前、中、后三个部分在两个阶段的磨损表现各不相同。串珠前端是以岩屑磨蚀为主,而对于串珠中端,则是主要承受切削负荷。串珠后端两种作用的影响程度相对较弱。

自由烧结金刚石串珠冷压工艺研究

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。

金刚石串珠失效形式的实验研究

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.

低渗透煤层金刚石串珠绳锯切割卸压增透机理及应用

为探求金刚石串珠绳锯煤层割缝卸压增透机理,结合开滦矿区某矿煤层绳锯割缝的工程背景,采用相似模拟试验研究了绳锯煤层割缝缝槽上下方煤岩层裂隙、应力、位移分布特征,建立了煤样3次等压循环加卸载应力-渗透率公式,基于FLAC^(3D)开发了煤层瓦斯渗透率计算程序,通过数值模拟分析了绳锯切割过程中缝槽上方煤层渗透率分布特征及演化规律,研发了金刚石串珠绳锯煤层割缝系统及工艺,开展了大范围连续煤层割缝试验。研究表明:金刚石串珠绳锯切割煤层形成缝槽后,在上方形成较小范围的断裂带和弯曲下沉带,在缝槽上下方煤体中形成了应力降低区,该区内随着远离缝槽其应力变化幅度减小;金刚石串珠绳锯割缝缝槽上方形成了一定范围的增透区,其分布特征是起割位置附近和收割位置附近渗透率提高幅度大,中间部分由于应力恢复的影响煤体渗透率提高幅度较小;缝槽上方区域的渗透率随着至缝槽距离的增加而逐渐降低,达到某一阈值后,割缝对提高煤体渗透率将失去作用;金刚石串珠绳锯煤层割缝效率约80 m^(2)/h,工作效率和连续割缝范围均大于水力化割缝措施。

金刚石串珠绳锯橡胶保护套工作寿命的内因分析

金刚石串珠绳锯逐渐成为未来的主流切割工具,在矿山开采等领域具有广泛的应用。在大理石矿山切割中,橡胶保护套的工作寿命成为制约金刚石串珠绳锯寿命的重要因素。我们通过模型计算及实际生产,探讨了金刚石串珠与钢丝绳之间的粘接力及保护套的曲挠性能对金刚石串珠绳锯橡胶保护套工作寿命的影响。研究结果表明,提高金刚石串珠与钢丝绳的粘接力可以有效解决金刚石串珠脱落的问题,而改善橡胶的曲挠性能可防止串珠后端橡胶开裂的发生。

国内金刚石绳锯

阐述了金刚石绳锯的基本组成、工作原理、金刚石串珠绳的结构以及金刚石串珠的类型,通过对我国几种主要金刚石绳锯的介绍,总结了国内金刚石绳锯和串珠制造形式的发展现状,分析了目前我国金刚石绳锯发展的不足,展望了其发展趋势以及广阔的应用前景。

金刚石串珠绳锯锯切技术研究现状与发展

简要回顾了金刚石串珠绳锯的发展。根据金刚石串珠锯加工原理及特点,总结金刚石串珠绳的制备工艺及分类,分析金刚石串珠锯锯切机理。分析了串珠的磨(破)损、锯切力与加工参数的关系,认为单载荷作用时串珠磨损取决于金刚石出刃、串珠组分与锯切参数;锯切力随着进给速度与锯切长度增大而增大,随着串珠绳线速度增加而降低。最后,指出金刚石串珠绳锯亟待解决的问题,并对该领域的发展提出自己的观点。

热等静压(H IP)技术在超硬工具制造中的应用

本文简介了热等静压(HIP——Hot Isostatic Pressing)的基本原理与HIP压机的基本构造,阐述了将热等静压技术用于硬质合金钎头与金刚石串珠生产的优越性,介绍了国外金刚石串珠生产中采用HIP技术的效果。HIP技术有利于提高硬质合金的密度、抗弯强度、耐磨性与钎头使用寿命。用于金刚石串珠生产有助于串珠胎体致密化,提高胎体对金刚石的把持力、串珠环对钢体的夹持力及串珠使用寿命。

金刚石绳锯机切削海底管道切削效率试验

针对绳锯机维修海底油气管道修复效率的问题,采用单一因素试验法进行了绳锯机切削海底管道过程中切削参数对切削效率影响的试验研究。搭建了金刚石绳锯机切削海底管道试验样机,分析了切削线速度、进给速度、切削压力对切削效率的影响,测量了串珠绳张紧力和压力的关系曲线。结果表明:切削线速度、进给速度、切削压力对绳锯机切削海底管道的切削效率有显著的影响,切削线速度和进给速度存在最佳值使得绳锯机的切削效率最高。本研究结果为金刚石绳锯机切削海底管道提供合理可靠的技术参数。

水下金刚石绳锯机切割管道特性参数研究

水下金刚石绳锯机是近年发展起来的一种清洁环保的水下作业机械。介绍了其构成及工作原理。分析了单个串珠切割过程中的受力,针对管道的切割,建立了其力学模型,通过对模型的分析,获得了绳锯切割过程中串珠所受压力的计算公式。为使串珠绳锯在切割过程中能够实现一定的周向自转,需预先在串珠绳锯上施加一定的扭矩,得出了相应的计算关系式。搭建了水下绳锯机试验系统,对串珠绳锯切割过程中的特性进行了试验研究。结果表明:试验结果比较符合相应的理论,该结果为水下绳锯机切割过程参数的进一步合理优化选择提供了依据。

金刚石工具激光焊接强度检测新方法及工具研究

激光焊接金刚石工具具有焊接强度高、速度快、干切条件下刀头不易脱落等独特优点。本文在研究了焊缝检测国际标准的基础上,根据材料力学原理,材料弹性形变与外力成线性关系,提出一种新的焊缝强度的测量理论,并研制出专用焊缝强度检测工具。结果表明,对φ105～φ600激光焊接锯片的检测结果符合质量标准,与国际MPA标准相比误差仅为5％,且操作简单。

金刚石绳锯样机研制及试验分析

详细介绍了金刚石绳锯机实验样机的总体设计,并对其关键部件锯弓板进行了有限元建模与分析,得到了应力和位移分布云图,利用分析结果指导设计,提高了锯弓板设计的效率和可靠性。完成了实验样机切割单层海底油气管道的试验,试验表明:设计的实验样机结构是合理的,基本性能指标满足要求,证明金刚石串珠绳能够进行多种材料的切割,为水下金刚石绳锯机工程样机的制造奠定了实践基础。