| 淹没条件下超高压水射流破岩影响因素 与机制分析 |
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| 引用本文： | 廖华林,李根生,牛继磊. 淹没条件下超高压水射流破岩影响因素 与机制分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2008, 27(6): 1243-1250 |
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| 作者姓名： | 廖华林 李根生 牛继磊 |
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| 基金项目： | 山东省自然科学基金 , 高等学校博士学科点专项科研项目 |
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| 摘 要： | 超高压水射流辅助破岩是提高机械钻速的有效途径,水射流破岩效果影响因素及机制研究是其关键之一.选取100～200 MPa 共5档驱动压力和3种岩样,实验研究淹没条件下水射流驱动压力、喷距、作用时间和喷射角4个因素对冲蚀切割破岩效果的宏观影响规律.采用全解耦流固耦合数值分析方法,对超高压射流破岩过程中耦合系统应力场进行计算,建立岩石宏观断裂规律与微观破坏机制间的联系.研究表明,淹没条件下超高压水射流冲蚀切割破岩存在最优喷距和喷射角:100 MPa时最优喷距约为15倍喷嘴直径,200 MPa时约为20倍喷嘴直径,随压力的增加而增加;最优喷射角为12°～14°.超高压水射流作用下岩石的破坏发生在毫秒量级,主要是拉伸和剪切破坏作用,是由射流冲击应力所造成.研究可为超高压射流辅助钻井技术中水力参数优选及钻头设计提供参考依据.
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| 关 键 词： | 采矿工程 超高压水射流 切割破岩 数值模拟 破岩机制 条件 超高压水 射流破岩 影响因素 机制分析 CONDITION WATER JET PRESSURE ROCK BREAKAGE MECHANISM ANALYSIS 参考依据 钻头设计 水力参数优选 钻井技术 冲击应力 破坏作用 剪切 拉伸 秒量 发生 |
| 收稿时间： | 2008-01-29 |
| 修稿时间： | 2008-03-24 |
INFLUENTIAL FACTORS AND MECHANISM ANALYSIS OF ROCK BREAKAGE BY ULTRA-HIGH PRESSURE WATER JET UNDER SUBMERGED CONDITION |
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| LIAO Hualin,LI Gensheng,NIU Jilei. INFLUENTIAL FACTORS AND MECHANISM ANALYSIS OF ROCK BREAKAGE BY ULTRA-HIGH PRESSURE WATER JET UNDER SUBMERGED CONDITION[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2008, 27(6): 1243-1250 |
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| Authors: | LIAO Hualin LI Gensheng NIU Jilei |
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