基于冲击载荷的硬质合金球齿碎岩机理研究

• 作者: 杨达 陈宝义 曹宏宇 曹金娥 崔国庆
• 来源期刊: 钻探工程
• 学科: 地球科学
• 关键词: 潜孔锤 球齿 应力波 冲击功 ABAQUS 大直径桩孔
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 岩土工程
• 页码范围: 142-152
• 页数: 11页
• 分类号: P634.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.12143/j.ztgc.2022.01.019

摘要

在滑坡防治大直径桩孔施工过程中,快速钻进是治理成功的关键.因此选用合适的钻进机具与工艺极其重要,而气动潜孔锤因钻进效率高被广泛应用.气动潜孔锤钻进过程中,通过钻头底部球齿对岩石进行切削,达到高效碎岩目的,但球齿在破碎岩石过程中若冲击功选用不恰当,会导致能量损耗增大、球齿磨损较快、钻进效率低等问题,因此选用合适的冲击功进行碎岩具有重要意义.本文采用ABAQUS软件对单个球齿冲击岩石的过程进行了数值模拟,并进行了冲锤自由落体冲击实验,分析?19 mm的球齿在不同冲击功条件下的碎岩机理、破碎面积的变化规律.结果表明球齿碎岩机理分为3个阶段:弹性变形、压裂、体积破碎,且当球齿以30 J冲击功钻进花岗岩时,可有效降低能量损耗与提高碎岩效率.