花岗岩高温高压条件下冲击凿岩规律试验研究 (1).pdf

第35卷第6期 煤 炭 学 报 V0J．35 No．6 2010年 6月 JOURNALOFCHINACOALSOCIETY June 2010 文章编号：0253—9993(2010)06—09o4一o6 花岗岩高温高压条件下冲击凿岩规律试验研究 赵金昌，李 义 ，赵阳升 ，冯子军 ，李根威。，张 源。 (1．太原理工大学 采矿工艺研究所，山西太原030024；2．太原理工大学 矿业工程学院，山西 太原 030024；3．中国矿业大学 矿业工程学院，江 苏 徐州 221008) 摘 要：利用中国矿业大学的 “20MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机”、大尺寸(担OO mm~ 400mm)花岗岩试样研究了花岗岩在高温高压状态下的冲击凿岩规律。研究结果表明，随着温度 升高凿岩速度增大，当温度超过约 150oC时，岩石裂隙数量增多，并且呈现出一定的塑性变形特征， 不利于冲击能量的充分利用，冲击凿岩适用于钻进较低温度下(不超过 150oC左右)的坚硬岩层 ； 在高围压状态，冲击凿岩的单位破岩能耗随着温度升高而降低；在高温高压环境下，在一定钻压和 冲击功率范围内，凿岩速度随着钻压或冲击功率的增大而增大，单位破岩能耗随着钻压的增大而减 小 。 关键词：花 岗岩 ；高温高压；冲击凿岩；冲击频率；冲击功率 中图分类号 ：TD231 文献标志码 ：A StudyonimpactgrinIlinglaw ofgraniteundertheconditionsof hightemperatureandhigh pressur e ZHAOJin—chang，LIYi，ZHA0Yang—sheng，FENGZi-jun，LIGen．wei，ZHANGYuan (1．InstituteofMiningTechnology，TaiyuanUniversityofTechnoolgy，Taiyuan 030024，China；2．CollegeoJMining Engineering，TaiyuanUnivers~ ofTech— noloyg，Taiyuan 030024，China；3．SchoolofMiningandSafetyEngineering，China UniverstiyofMiningand Technoolyg，Xuzhou 221008，hCina) Abstract：Utilizingthe20MN servo—controlledtriaxialrocktestingmachinewithhightemperatureandpressuredevel- oped，studiedthelawofimpactgrindingthroughexperimentsonalarge—size(4,2oommx400mm)granite．111ere— searchresultsindicatethatthespeedofrockdrillingcanrgaduallyincreasewiththetemperaturerising，underhigh— pressureconditions(1oo MPa)．Whenthetemperatureexceedsabout150oC，theincreasingnumberofrockfractures， andexhibitacertaindergeeofplasticdeformation，isnotconducivetothefulluseofimpactenergy，impactdrillsuit— ablefordrillingalowertemperature(notmorethanabout150oC)ofhardrock．High—pressureconditions(1oo MPa)，alongwithrocktemperatureincrement，hteunitbrokenrockenerygconsumptionreducesobviously．Inthehigh temperatureandhighpressureenvironment．thespe