巖土鉆掘工程學(xué)課程書題庫1答案(編輯修改稿)
2024-12-25 23:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 單獨(dú)作用下切入更容易，也切入的更深。 6 17. 在 Py 和 Px 共同作用下， 彈塑性巖石的孔底碎巖特點(diǎn)：以跳躍式的剪切破碎為主 （ Px力的變化情況如圖所式） 。巖石破碎大體分三個(gè)階段： ① 切入巖石，巖石剪切破碎，前移碰撞刃前巖石。 ② 刃前接觸面很小，擠壓力較大，小剪切破碎。繼續(xù)前移產(chǎn)生若干次小剪切。 ③ 當(dāng)刃前接觸面較大時(shí)，前進(jìn)受阻。繼續(xù)擠壓刃前巖石（部 分被壓成粉狀）；同時(shí)， Px 力急劇增大，當(dāng)達(dá)極限值時(shí)產(chǎn)生大的剪切破碎，然后 Px 力突然減小。切削具不斷向前推進(jìn)，重復(fù)著壓碎、小剪切、大剪切的循環(huán)過程。 18. 硬質(zhì)合金鉆頭的 內(nèi)、外出刃使鉆頭體與孔壁、巖心之間形成間隙，避免摩擦，提供循環(huán)沖洗通道。一般硬巖、鉆速低，取小值；反之取大值。遇水膨脹的軟地層，應(yīng)加焊肋骨。底出刃保證切削具能順利地切入巖石，并為冷卻切削具和排除巖粉提供通道 ， 階梯式 底出刃 可增加切削具破碎巖石的自由面產(chǎn)生體積破碎。切削具的 鑲焊角 有正斜鑲 、 直鑲 、 負(fù)斜鑲 三種方式 。通常正斜鑲在軟巖中具有高鉆速，而負(fù) 斜鑲適用于硬巖和非均質(zhì)巖層，最常用的是直鑲。 19. 磨銳式鉆頭的瞬時(shí)鉆速隨切削具磨鈍而遞減。什么 時(shí)候 起鉆換鉆頭最好 呢 ？如果起鉆太早，鉆頭還可以使用，如果起鉆太晚，鉆速將太低。確定最佳回次鉆程時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)是回次鉆速達(dá)最大值，這樣經(jīng)濟(jì)效益最 好 。理論已證明，當(dāng)回次鉆速最大時(shí)，其 7 值等于瞬時(shí)鉆速，所以可用作圖法來 確定最優(yōu)回次鉆程時(shí)間 （ 如圖所示 ） ，用瞬時(shí)鉆速 vm和回次鉆速 vR兩曲線的交點(diǎn)來確定 t0。也可以 根據(jù) 現(xiàn)場鉆參儀實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù) ， 按不等式 （ vR/vm） ＜ Cm (Cm=~) 判斷是否需要終止回次鉆程 。（以上兩種 方法答出一種即可） 20. 制造表鑲金剛石鉆頭大都選用粒度為 15~60 粒 /克拉的天然金剛石，其中粗粒 ~細(xì)粒分別用于中硬 ~堅(jiān)硬巖層。 21. 孕鑲金剛石 鉆頭中金剛石在胎體中的含量用濃度表示，當(dāng)金剛石的體積占胎體工作層體積 1/4 時(shí)濃度為 100%，全部是金剛石 則 濃度 為 400%。 巖石越堅(jiān)硬致密，金剛石質(zhì)量好，粒度細(xì)，濃度宜較低；唇面比壓較大時(shí)可選較高的濃度。常用濃度 70%~120%，過高了將影響胎體的包鑲能力和鉆速。 22. 以超頂為例 （如圖） ， 牙輪與地層接觸母線上 x 點(diǎn)，由 ωb引起的的速度 Vb x呈直線分布，oa 段向前 ， ob 段向后， vbo=0。由 ωc引起的速度vcx 也呈直線分布方向向后，在 b 點(diǎn) vcb=0。速度合成后， 牙輪相對于巖石的滑動(dòng)速度呈直線，與ab 線交于 M 點(diǎn)， vsM=0 為純滾動(dòng)點(diǎn) ， bM 段向后滑動(dòng)， aM 段向前滑動(dòng)。 滑動(dòng)速度隨超頂距 c 的增大而增大。 23. 鋼粒鉆進(jìn)的井底工作過程 ：圓柱形鋼粒在鉆頭軸向和回轉(zhuǎn)力（聯(lián)系力）作用下在孔底不斷翻滾，以動(dòng)壓入體積破碎方式和動(dòng)疲勞破碎方式破巖。圓柱形鋼粒在孔底翻滾給巖石一個(gè)微動(dòng)載作用，產(chǎn)生跳躍式體積破碎。 當(dāng) 鋼粒逐漸被磨成橢球形 ， 眾多鋼粒的重復(fù)碾壓 使 裂紋加深加密——?jiǎng)悠谄扑椤?往往 新鮮的圓柱形鋼粒以第一種 破巖方式 為主，被磨圓的鋼粒以第二種 破巖方式 為主。 24. 在整個(gè)鋼粒鉆進(jìn)回次鉆程中 泵量除了排粉、冷卻功能外，還在孔底鋼粒的補(bǔ)給、分選中起主要作用。生產(chǎn)中水口 將 逐漸被磨短， 鋼粒被磨小， 但 水口處的流速 將 加快 ， 使 鉆頭處工作鋼粒數(shù)量減少。因 8 此，在整個(gè)回次鉆程中應(yīng)分段逐次改小泵量，稱為 “改水 ”。 25. 機(jī)械鉆速 ——單位時(shí)間內(nèi)的鉆探進(jìn)尺數(shù) vm=H/t， 其中 t 為純鉆進(jìn)時(shí)間 。回次鉆速 ——從鉆具下入鉆孔到提出 鉆具 的整個(gè)回次 過程 的單位時(shí)間進(jìn)尺vR=HR/(t+t1)，其中 t1為 輔助作業(yè)時(shí)間 ， 包括：起下鉆、沖孔、掃孔、立軸倒桿、接長鉆桿、卡 取巖心、更換鉆頭等時(shí)間。最優(yōu)規(guī)程 ——在一定地質(zhì)條件和鉆進(jìn)方法下，為保證鉆孔質(zhì)量，獲取最低鉆進(jìn)成本 或最高鉆速 而選擇的鉆進(jìn)參數(shù)搭配。 26. 在加壓鉆進(jìn)狀態(tài)下的孔底實(shí)際鉆壓 =給進(jìn)力 (鉆具質(zhì)量 +正的機(jī)械施加力 )(沖洗液浮力 +孔內(nèi)摩擦阻 )。 減壓鉆進(jìn)狀態(tài)下的孔底實(shí)際鉆壓 =給進(jìn)力 (鉆具質(zhì)量 +負(fù)的機(jī)械施加力 )(沖洗液浮力 +孔內(nèi)摩擦阻 )。 27. 時(shí)間效應(yīng) ——巖石在切削具作用下，從發(fā)生彈性變形 形成剪切體 跳躍式吃入一
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