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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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.

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。

Co粉粒度对Co基绳锯串珠胎体性能的影响

通过在同一配方条件下,使用不同粒度的Co粉,以相同致密度的工艺条件制作试样块,并综合性能的对比,以此来研究Co粉的粒度对Co基结合剂串珠胎体的影响。实验结果表明,Co粉粒度的减小不仅能提高串珠胎体的致密度和力学性能,还能提高烧结体对金刚石的机械包镶能力。

金刚石绳锯技术的发展和未来

金刚石绳锯是一种环保型的石材加工工具 ,极具发展潜力。文章叙述了绳锯的发展历史 ,展望了其广阔的市场和美好的发展前景 ;对三种不同串珠的制造方法和综合性能特征作了介绍 ;认为我国绳锯在矿山开采、异形石材加工和建筑市场方面前景看好 ,很可能在不久的将来替代砂锯加工硬质石材大板 ;

金刚石绳锯结合剂的应用现状及发展趋势

文章简要分析介绍了国内外金刚石绳锯串珠金属结合剂的发展现状,考虑到国外绳锯以高钴结合剂为主,故先简要分析了钴基结合剂串珠胎体的组织特点。而国内则朝着低钴的预合金铁基结合剂方向发展,简要分析对比了不同类别的铁基结合剂串珠胎体的组织结构特点及其对串珠工作性能的影响,并提出了铁基结合剂需要解决的关键技术难点及今后的发展方向。

几种金刚石工具锯切石材分析

金刚石工具的圆锯片、绳锯和框架锯条 ,是目前最常用的石材加工工具 ,它们因为加工方式和锯切机理的巨大差异而相互补充 ,在石材加工中发挥着重要作用。文章分析了这些工具锯切石材时的受力和磨损情况 ,比较了其加工性能上的特点。以当前最具发展潜力而业内相对缺乏研究的绳锯为分析重点 ,认为这一加工方式具有许多独特和复杂的地方 ,不能用我们熟知的其它锯切机理进行简单的类推 ,并提出了一些新的看法。

水下金刚石绳锯机切割技术的研究

海底石油管道出现损坏时,在维修过程中需要将管道切断,采用常用的水下切割方法很难完成切割工作,文中提出了水下金刚石绳锯机切割技术.介绍了水下金刚石绳锯机的组成和工作原理;分析了绳锯机的主要部件的工作过程;计算和确定了绳锯机的液压系统的动力参数.对海底石油管道进行了切割试验,得到了绳锯机的切削工艺参数之间的关系.通过测试和监控系统可以测量出绳锯机串珠绳的张力和径向切割位移,根据测量的数据调整切割参数和控制整个切割过程.

水下金刚石绳锯机切割单层油气管道冲击特性研究

在分析了切割单层管道时串珠的运动过程后,建立了串珠与管壁冲击瞬间串珠绳内部各质点的运动方程。采用有限元瞬态动力学分析方法,仿真了串珠绳内部各质点的位移和速度的变化规律,并计算了冲击瞬间串珠绳轴线各处的附加动应力。试验研究表明:与切割复合管道相比,切割单层管道时,切割过程中发生了较剧烈的冲击,切割时间大大延长,切割后的断面水平度比较低;适当增加每米串珠绳上串珠个数可以减轻冲击作用。

金刚石绳锯中串珠基体铜镀层与钴基工作层之间结合性能分析

研究了铜镀层厚度对Co基串珠工作层胎体与基体之间结合力的影响。自行设计一套单颗串珠剪切力检测装置,并对工作层与基体之间的剪切力进行测量,以表征工作层与基体之间的结合性能。借助电子探针显微分析仪(EPMA)观察了界面附近的组织显微结构并测定其元素分布。借助扫描电镜(SEM)观察了胎体剥离面的形貌。实验结果表明:采用电镀铜基体烧制成形的串珠,相比无电镀基体的串珠绳锯,可有效地增强基体与工作层之间的结合性能;随着金属镀层厚度的增加,串珠工作层与基体结合面剪切力值和结合强度值呈现增加的趋势,其值与无电镀基体相比分别增加了20.9%～35.4%和31.1%～57%。

水下金刚石绳锯机串珠绳横向振动的研究

海底油气管道出现损坏时,在维修过程中需要采用水下金刚石串珠绳锯机将它切断,串珠绳的横向振动是影响绳锯机能否高效、高质量工作的一个重要因素.串珠绳横向振动的诱因主要有绳轮的相对姿态变化和驱动部分弯扭振动,通过分析建立了串珠绳横向振动的动力学方程,求解此方程得到了串珠绳横向共振频率.利用该结果对绳锯机串珠绳的横向振动特性进行了分析,试验表明了振动分析结果的合理性.减小横向振动的最直接办法是改变串珠绳的运动速度.

金刚石绳锯模拟切割反应堆重混凝土试验研究

金刚石绳锯是目前国外石材开采和锯切的新技术。采用金刚石串珠绳锯对两种组分不同的重混凝土进行了模拟切割试验。根据试验结果表明:在反应堆退役过程中,推荐采用金刚石串珠绳锯对密度较小,内含金属较少的重混凝土实施拆除解体。

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。