钻孔冲击破岩掘进过程的数值模拟与工艺探讨

李满红¹，龙日升^2,3，孙少妮⁴

1. 长沙矿冶研究院有限责任公司2. 太原理工大学机械工程学院3. 山西省煤矿综采装备重点实验室4. 东北大学机械工程与自动化学院

摘 要：为解决现有硬岩掘进方法进尺效率低的问题,提出了使用液压冲击设备进行超硬全岩巷道快速掘进的新工艺和新方法。通过APDL编程,利用"生死单元"对超硬岩体的钻孔冲击破碎过程进行了模拟和分析,并在锦州凌海白台子乡花岗岩采石场进行了现场工艺试验。结果表明,钎杆冲击位置与钻孔的距离应控制在0.15~0.2 m,钻孔半径以0.035 m为宜。钻孔冲击破岩的效率约为无钻孔冲击破岩效率的4倍,钻孔冲击破岩可以实现硬岩掘进,但工艺还有待进一步优化。

关键词：钻孔冲击破岩;硬岩掘进;数值模拟;工艺研究;