金属矿山

作者：徐晓莹,常远,任富强

单位：辽宁科技大学土木工程学院,辽宁 鞍山 114051

关键词：钻进破岩,,钻进参数,,破岩能耗,,能时密度,,振动信号,

基金：辽宁省教育厅面上项目(编号:JYTMS20230958)。

钻进参数直接影响振动特征、钻进效率及破岩能耗。开展了3 种强度岩石(青砂岩84. 47 MPa、石灰岩77. 60 MPa、红砂岩43. 73 MPa)在不同轴压(100~140 N)和转速(800~1 100 r/ min)下的钻进试验,分析了钻进深度、速度、能耗及振动信号特征。结果表明:钻进速度与轴压和转速呈正相关,对于中等强度岩石(青砂岩、石灰岩),增大转速有助于提高钻进速率;对于软弱岩石(红砂岩),调整轴压对于钻进效率的提升更显著。破岩能耗与钻进深度近似呈线性正相关趋势,能耗最低的参数可以通过优化轴压和转速得到。此外,振动位移和振动频率与岩石强度呈正相关,不同岩石的振动位移范围和特征峰值频率具一定差异,可以通过岩石振动的特征频率来辨别岩石的性质,以此来优化钻进参数配置。因此,合理选择钻进参数可以提高钻进效率,降低能耗,同时为不同岩石的钻进提供优化方案。

来源：2026年第2期

《金属矿山》期刊编辑部

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