金属矿山 ›› 2024, Vol. 53 ›› Issue (6): 94-.
陈登红1,2 鲁德沛1 王智鹏1 汪朝家1
CHEN Denghong1,2 LU Depei1 WANG Zhipeng1 WANG Chaojia1
摘要: 为了研究微波辐射深井砂岩升温损伤特征与钻进效果,采用恒源煤业标高-940 m 回风辅助石门取芯的 深井砂岩为研究对象,分析其深井砂岩在相同输入能量微波辐射后温度、质量、纵波波速及钻进实验后的机械钻平均 转速、扭矩随不同路径处理下的变化规律。研究结果表明:在模拟试件单面辐射时,高功率短时间(1. 4 kW,214 s)比 低功率长时间(1. 0 kW,300 s)微波辐射后质量变化、试件前侧后表面最高温度变化更大,且波速差值和损伤因子随试 件表面温度升高而增大;微波辐射前后测量试件对应5 个标记点位置处的纵波波速,发现波速差值和损伤因子较大的 地方主要集中在试件表面升温最高的地方;在对比有无受限变形条件下钻进实验效果分析开展了A 组微波未辐射、 有受限变形(路径1),B 组微波功率为1. 0 kW、微波辐射时间为300 s、有受限变形(路径2),C 组微波功率为1. 0 kW、 微波辐射时间为300 s、无受限变形(路径3),D 组微波功率为1. 4 kW、微波辐射时间为214 s、有受限变形(路径4)4 种路径的处理方式,得到钻进效果从优到差的路径依次为:路径3>路径4>路径2>路径1;分析得到在相同输入能量 有受限变形条件制约下,功率在1. 4 kW 微波辐射下钻进效率是功率在1. 0 kW 微波辐射下的1. 3 倍左右,而有受限 变形条件制约下,微波辅助钻进法的效率是无微波辐射常规法的8. 5 倍左右,即有受限变形条件制约下机械钻进较为 困难。研究成果为较弱吸波能力深井砂岩的损伤路径优化及低能耗高效率破岩提供了借鉴与参考。