水射流辅助破岩机理浅析

概括总结了近年来国内外关于高压水射流辅助破碎岩石机理的研究成果。在此基础上提出了一个简化的力学模型,并进行了弹性力学和有限元分析。最后阐述了利用高压水射流与机械刀具联合破碎岩石的机理是刀具与岩石作用,产生裂纹,高压水射流充填裂纹,形成水楔作用,将裂纹撕开,从而降低了刀具的受力,有效抑制了火花的产生。     

激光—水射流破岩技术的物理基础

根据激光的冲击力学效应，本文初步探讨了激光－水射流破岩技术的物理基础，对这项新技术在井下巷道掘进中的应用前景提出了一些建议。     

高压水射流破岩能量耗散与释放机制

从应力-应变角度建立的高压水射流破岩准则,其精确度取决于对屈服应力的表述,由于表达式中不含材料参数,不能精确计算高压水射流破岩参数,而从能量角度建立的岩石强度理论具有更好的适用性和准确性。开展了基于能量耗散和释放机制的高压水射流破岩机理,理论研究了自由射流段速度分布特征,分别计算了等速核区和射流边界层扩展区动能,建立了不同靶距处射流动能计算模型。高压水射流冲击破岩能量表征为冲蚀坑的形成和岩体的体积破坏;射流能量耗散于剪切面的扩展和滑动,储存弹性势能的释放导致岩体的整体体积破坏。根据岩石的统一能量屈服准则,建立了高压水射流破岩能量准则。通过砂岩、灰岩和花岗岩的单轴压缩应力-应变曲线得出3种岩石的材料参数,计算每种岩石的剪切应变能和体积应变能,得出射流破岩临界速度。根据高压水射流冲击破岩实验结果修正了考虑喷嘴流量系数的高压水射流破岩能量准则,该准则能够较为精确的计算射流破岩速度。且岩体的破坏形态证明从能量角度研究破岩机理更为适合。     

高压水射流破煤防突仿真研究

对高压水射流的结构以及冲击结构进行分析,在此基础上构建水射流的破煤力学模型,运用ANSYS/Ls-Dyna有限元分析技术对高压水射流破煤效果进行动力学分析,得出高压水射流在破碎煤体过程中形成槽孔的结论,由于煤层内部压力的变化使槽孔周围煤体发生破裂,出现了大量的裂隙,增加了煤层的透气性,为瓦斯的释放创造了有利条件。     

基于高压水射流的超细煤粉制备技术及其影响因素研究

基于高压水射流技术采用空化射流磨对不同粒径的煤样进行了破碎,从破碎后煤样的粒径分布、比表面积及形貌特征等方面研究了不同粒径的原煤样在不同射流压力下的破碎效果。试验结果表明,空化射流磨能在很短的时间内制备出粒径小于8μm且粒径分布非常窄的超细煤粉。射流压力和进料尺寸对射流磨的破碎性能有着重要影响,即射流压力越大,产物中超细煤粉的质量分数越大,其边角越圆滑且产物粒径分布也越窄;进料尺寸越大,射流磨的破碎效率越高。     

矿山建设中现代破岩方法综述

随着我国资源开发逐步进入深部开采阶段,深部高硬度岩（矿）石对目前地下工程中岩石破碎提出了新的挑战,各类新型破岩手段应运而生。高压水射流破岩、微波破岩以及液氮低温破岩作为三种热门新型破岩方法已被广泛研究,三种破岩方法的发展历程、工作原理以及适用场景各不相同,但是均具有广阔发展前景。在未来深部坚硬岩石地层环境中,相关研究成果以及理论方法可以为安全、高效、经济及绿色的资源开发提供一定理论基础与技术支撑。     

水射流辅助破岩机理研究

总结近年来国内外高压水射流辅助破岩机理的研究成果。提出简化力学模型,并进行弹性力学和有限元分析,阐述了高压水射流与机械刀具联合破碎岩石的机理与效果。     

高压水射流的破煤效率

本文报告了用高压水射流冲蚀煤的试验结果。文中内容包括不同类型的水射流。如实体射流，空化射流和旋转射 流及其破煤效率。提出了破碎机械模式的基本设想。也讨论了与这些模式有关的破煤作用和以能耗为基准的加工效率。     

我院高压水射流研究的巨大成就

高压水射流是一项用途很广的高新技术，它可以用于建材、机械、采矿、冶金、航空、轻工等行业需要切割材料、清洗管道、去垢除锈、钻孔破碎等场所。本文着重介绍了我院从事高压水射流研究的技术优势和所取得的多项重大成果。这些成果在推广应用中的经济效益和社会效益卓著，受到了用户及领导部门的好评和新闻界的高度重视。     

高压水射流破碎煤体过程及应力变化规律的数值分析

针对高压水射流冲击破碎煤体这一复杂非线性冲击动力学问题,采用SPH和FEM耦合算法,数值模拟了煤体在高压水射流冲击下的破碎过程,分析了应力作用规律和煤体破碎规律。研究结果表明,煤体主要受拉伸和剪切作用而被破坏,拉应力的作用区域随着煤体破碎向外延伸,剪切应力的作用区域主要在冲击轴心;水射流冲击载荷破煤过程可分为破碎积累、快速破碎2个阶段,煤体破碎速度表现为快慢交替。     

高压水射流

介绍水射流原理、特点、适用场合及具体的使用事例。它是现代机械加工及技术发展中不可缺少的组成部分。     

ANSYS在高压水射流切割水泥混凝土路面中的应用

利用ANSYS软件建立了高压水射流切割水泥混凝土路面模型,并对该模型进行等效应力分析,再结合水泥混凝土的破坏准则得出该模型破坏所需的泵压力.实验证明该泵压力下的高压水射流完全可以切割旧水泥混凝土路面,从而表明了利用ANSYS软件分析水泥混凝土路面切割的可行性.