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當(dāng)前礦山破巖技術(shù)的局限性是什么？

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2022-11-07

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當(dāng)前礦山破巖技術(shù)的局限性是什么？

  • 當(dāng)前礦山破巖技術(shù)的局限性是什么？

(1) 水射流破巖技術(shù)主要以“水楔作用”破巖。純水射流式最常見的形式，其結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，但這種形式耗水量大，常導(dǎo)致巖石開挖機(jī)械作業(yè)場所產(chǎn)生大量積水，造成設(shè)備難以正常工作。脈沖射流以一定頻率向巖石反復(fù)加載應(yīng)力，其破碎效果比純水射流好，但脈沖射流的產(chǎn)生形式及裝置仍是需要解決的問題。針對特殊工況可以向純水中增加磨料可以極大的增加射流的沖擊破碎能力，減少水的消耗量，降低射流系統(tǒng)壓力，但磨料無法回收，造成巖石破碎成本增加，且增加了噴嘴的磨損，減少了使用壽命。通過在純水射流中添加空泡，利用空泡在巖石上的潰滅可提高空化射流的破巖能力，但空泡在噴嘴內(nèi)的產(chǎn)生形式仍需優(yōu)化，如何解決空泡對噴嘴的氣蝕需要開展進(jìn)一步的研究。此外，高壓水射流技術(shù)已成熟應(yīng)用在煤層割縫卸壓技術(shù)領(lǐng)域，但該方法并不能作為單獨(dú)的破巖手段。

(2) 水射流輔助機(jī)械破碎巖石是具有實(shí)際意義的，水射流沖擊及機(jī)械刀具的聯(lián)合作用對降低機(jī)械刀具溫度及截割載荷，提高掘進(jìn)效率具有顯著作用，其在煤炭開采、巷道掘進(jìn)、隧道工程以及石油鉆井等領(lǐng)域開展了大量的研究與應(yīng)用，該方法已成熟的應(yīng)用于煤和半煤巖破碎。雖然針對硬巖破碎已開展了水射流輔助鉆頭、滾刀的相關(guān)研究與應(yīng)用，但由于硬巖破碎過程中所需的射流壓力極高，導(dǎo)致實(shí)際現(xiàn)場應(yīng)用過程中旋轉(zhuǎn)密封裝置可靠性較低，無法實(shí)現(xiàn)高壓力長時(shí)間有效密封。同時(shí)，高壓射流所需功率高，能耗過高，經(jīng)常出現(xiàn)噴嘴堵塞、磨損等問題，維修成本過高，因此該技術(shù)未能廣泛應(yīng)用于硬巖巷掘進(jìn)工程實(shí)際。

(3) 漲裂輔助破巖技術(shù)利用巖石預(yù)鉆孔，再通過漲裂裝置破碎巖石。巖石預(yù)鉆孔的存在，削弱了巖石整體應(yīng)力，為漲裂裝置的破巖工作提供了自由面。對于機(jī)械漲裂破巖，其結(jié)構(gòu)簡單，對硬巖破碎效果好，破巖過程中無熱應(yīng)力、無粉塵，噪音小，對圍巖損傷小，但單一機(jī)械漲裂破巖裝置效率低，需結(jié)合自動(dòng)鉆漲一體機(jī)使用;高壓液力漲裂破巖技術(shù)破巖過程中產(chǎn)生的水和泡沫可抑制粉塵濃度，耗水量少，破巖裝置可重復(fù)使用，但仍需結(jié)合鉆漲一體機(jī)使用。高壓氣體漲裂破巖技術(shù)采用非爆炸氣體膨脹破巖，破巖過程中無有害氣體產(chǎn)生，破巖能量高，能量可控，但粉塵及噪聲較大，需要配備氣體壓縮及儲存裝置。

來源：《礦山煤巖破碎方法的研究進(jìn)展》

 

 

關(guān)鍵詞:

當(dāng)前,破碎,巖石,射流,裝置,技術(shù),機(jī)械,水射流,產(chǎn)生,過程中