新型螺旋钻具试验与螺旋钻进工艺探讨

阳煤集团二矿对煤炭科学研究总院西安研究院研制出的一种新型螺旋钻具进行了工业性试验.通过试验对新型螺旋钻具的各项性能进行了验证总结,并对螺旋钻进工艺进行了探讨,推导出了螺旋钻进具有良好排粉效果时给进速度与转速的理论关系式.     

邢台矿应用螺旋钻进式采煤机可行性初探

文章简要介绍了通过考察螺旋钻进式采煤机,详细了解生产厂家和新型国产双向四钻头钻进式采煤机开采薄煤层的情况,并到山东兖州里彦煤矿实地考察螺旋钻机使用情况,结合邢台矿4下煤和较薄5#煤赋存特点,对购入一台双向四钻头螺旋钻机的经济性和可行性进行分析,认为经济效益和安全效益非常显著,在技术和经济上是可行的。     

基于试验的模拟月壤表层取样理论修正及其应用

月球探测对于我国各方面综合实力的提升均具有巨大的推动作用。当前我国各研发机构对月球采样的研发重点集中于采样机具的设计制造上,对采样机具和月壤之间相互作用却研究较少。与地球土壤相比,月壤的形成环境与条件完全不同,从而造就了其较为特殊的物理力学性质。在利用与真实月壤类似的模拟月壤进行的薄壁圆筒贯入试验中,发现存在月壤滞留和月壤附壁现象,从而分析得出在采样机具表面与月壤相互作用的理论分析中,除了传统的摩擦力理论外,还可通过最大抗剪强度进行分析。通过对试验现象和数据对比摩擦力理论和最大抗剪强度理论发现,最大抗剪强度理论更加符合实际情况。故将最大抗剪强度理论引入已有的月球螺旋钻进采样的理论模型中,通过计算得出基于最大抗剪强度理论计算的螺旋临界转速低于基于摩擦力理论计算的临界转速,在一定程度上能够降低采样机具的能耗。     

螺旋钻进技术在松软煤层瓦斯抽采中的应用

介绍了螺旋钻进技术基本原理,结合工程实例总结出松软煤层瓦斯抽采螺旋钻进施工中必须注意的几个问题,并对螺旋钻进技术进行了展望.     

带式输送机冲击特性分析与优化

分析了胶带输送机产生冲击的两个原因，建立了冲击动力学微分方程式及振动力学模型，并从中找到了解决冲击的方法，为设计胶带输送机和合理安装保证正常运转提供了参考依据。     

冲击载荷下液压支架关键部位受载特性研究

当煤矿出现意外坍塌事故时,顶板下塌所产生的冲击载荷会直接作用于液压支架顶梁,易造成液压支架关键部位损坏。针对这一问题,以ZY9000/22/45D掩护式液压支架为例,分析了液压支架的受力状态,在Workbench软件中对液压支架进行有限元分析,得到了液压支架的应力和变形云图。由于液压支架顶梁的受载点在实际工况中具有不确定性,在顶梁上选取多个作用点施加冲击载荷进行瞬态动力学仿真,得到了液压支架在不同位置冲击载荷作用下的顶梁柱窝、立柱铰接销轴和掩护梁处铰接销轴的应力变化。为液压支架的强度设计和冲击试验分析提供了理论依据。     

CSR钻探工艺流场的仿真模拟分析

针对CSR反循环中心取样钻探工艺进行研究,利用CFD,Solidworks等软件对交叉接头内流体流场的压力分布、流量分布、速度矢量进行分析,选取交叉接头与孔壁之间的间隙分别为5.5,4,3,2,1 mm,共5组数据进行对比试验,给出了孔壁间隙与出口流量,孔壁与面积比、流量比之间的关系曲线,进而提出交叉接头优化设计的改进方案。     

螺旋分选机动力学分析及参数优化探讨

为了探索螺旋分选机主要结构参数对颗粒运动规律的影响,基于螺旋线的形成特性,利用微元的思想将颗粒在螺旋槽上复杂的受力进行简化,推导出集物料性质、螺旋分选机结构参数为一体的数学模型;以1.0~0.5 mm粒度级的不同密度级粗煤泥为入料,探究了不同密度级颗粒在螺旋分选机出料端沿径向的分布情况,与数学模型分析出的结果进行对比验证,并分析了螺距、流量、螺旋槽内径和槽深等参数对颗粒达运动平衡后径向距离的影响;结果表明:提出的数学模型可以定性分析颗粒在螺旋分选机中的运动行为,颗粒密度越大,其平衡半径越靠近螺旋槽内缘;颗粒达平衡状态后的径向距离随螺距、流量以及内径的减小而减小,随槽深的减小而增加;较小的螺距、较小的内径和较大的槽深有利于粗煤泥的分选。     

履带式微型海底钻机行驶动力学建模与分析

概述了履带式微型海底钻机组成结构及其作业过程;应用仿真软件Recurdyn建立了履带式微型海底钻机多体动力学模型;开展了底质土力学特性试验研究,构建了深海底质力学模型;进行了履带式微型海底钻机深海底行驶过程动力学仿真。结果表明,在深海沉积物底质条件下,履带式微型海底钻机在行驶过程中存在轻微打滑现象和一定的沉陷量与仰角;深海底质(特别是稀软底质)力学性能显著影响履带式微型海底钻机动态特性;在钻机低速行驶时行驶速度对履带式微型海底钻机动态特性影响较大。     

冲击载荷作用下液压支架的力传递分析

为研究冲击载荷作用下液压支架的力传递特性,利用ADAMS仿真软件建立了液压支架的多体动力学模型。模型中将液压支架的立柱液压缸、平衡液压缸、顶梁、前连杆、后连杆以及掩护梁等效为弹性体,用预载荷模拟正常工作条件下的静载荷,用阶跃载荷模拟基本顶断裂或垮塌时对支架的冲击力。基于此数值仿真模型,计算分析了冲击载荷作用于顶梁不同位置时液压支架各铰接点的力传递系数和各铰接点力对冲击载荷作用位置的敏感度。结果表明：冲击载荷作用位置对液压支架各铰接点力传递特性的影响不同,各铰接点对冲击载荷作用位置的敏感度也不相同。这些计算结果对于液压支架的自适应控制和等强度设计具有重要意义。     

多功能旋挖钻机长螺旋钻具的研制

通过对长螺旋钻进过程中阻力矩的计算,得出了不同直径和孔深情况下的阻力矩值,依此对长螺旋钻具的强度进行比对,给出了不同口径的长螺旋钻具参数.还介绍了长螺旋钻头的不同结构形式及配套器具,简述了多功能钻机长螺旋钻进施工工艺.     

基于新型履带式全液压钻机的螺旋钻进试验研究

采用了新型履带式全液压钻机在阳泉煤业集团二矿进行的煤层螺旋钻进试验,试验表明使用该履带式钻机减少了钻孔的辅助时间,提高了钻孔效率.通过本次试验发挥了钻机及钻具的优势,并总结了螺旋钻进技术一些注意事项.     

全套管旋挖钻进技术及其应用

介绍了全套管旋挖钻进技术应用范围,并论述了几种不同形式的旋挖全套管钻进用设备及工法、套管的结构性能以及其相应的施工工艺。     

全液压螺旋钻采煤机钻杆联接装置设计研究

在现场调研的前提下,利用Pro/E软件建立了钻杆联接装置的虚拟样机,并进行了装置的运动学仿真。钻杆联接装置理论上解决钻杆连接困难的问题,以减少螺旋钻杆联接时间,提高钻机的煤炭开采效率。     

基于MATLAB的螺旋钻采煤机钻头动力学分析

为了能够有效地对螺旋钻采煤机钻头的运动参数对整机的影响进行分析,利用MATLAB软件对其进行了仿真分析:分析了采煤机的基本原理;研究了MATLAB软件的仿真方法;建立了螺旋钻采煤机钻头的运动数学模型;分析了螺旋钻采煤机钻头转速对螺旋钻采煤机性能的影响,结果表明利用MATLAB对钻头进行动力学仿真,具有高效、准确的特点。     

月球钻探取心特种钻头研制与试验

对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块。为保证钻探取样顺利进行,需要研制月球钻探用特种取心PDC钻头。基于PDC钻头的碎岩机理,对钻头的负前角、旁通角、出露高度、钻头保径和PDC切削齿的钎焊工艺分别进行了设计,并对钻杆和钻头装配体在钻进过程中的受力过程进行有限元分析。最后,采用所设计的特种取心PDC钻头进行岩石干钻试验,试验结果表明,该钻头能钻进可钻性级别小于或等于6级的岩石,能满足月球钻探需要。     

指向式旋转导向钻井系统旋转轴力学模型

在对指向式旋转导向钻井系统旋转轴结构和支承进行简化的基础上,建立了力学模型,给出了旋转轴在静态偏置状态下的转角方程、挠曲线方程、支撑反力及弯矩方程,对偏置力F作用点的位置进行了优化,为指向式旋转导向系统的工程设计和结构优化提供了理论计算依据。     

螺旋钻孔液力扩底注浆桩基础工艺

针对螺旋扩底桩桩较疏散的砂土层和砂卵五层中存在的问题，研制并成功地采用了螺旋钻孔液力扩底注浆成桩工艺技术。着重介绍了钻机及扩孔工具的结构形式及技术经济效果。