[00743668]水射流辅助刀具切割破碎硬岩石的研究
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技术详细介绍
该成果是一项运用水射流辅助刀具切割破碎硬及特硬岩石的实用技术。主要包括：水射流辅助刀具破岩机理；水射流从刀具底部适当位置进入刀具在岩石上开出的裂隙，扩展裂纹，降低刀具受力并冷却刀具的水射流辅助刀具破岩方式；通过在刀具硬质合金与PDC表面层之间增加一过渡层来提高刀具破岩能力和抗冲击、碎裂能力的刀具结构，以及PDC刀具失效机理等。该成果的特点是把PDC刀具与水射流有机地结合起来，一方面通过水射流的辅助作用降低刀具受力，另一方面又通过调整几何参数、优化刀具结构，提高刀具的切割能力；一方面选用PDC作为刀具材料，耐磨而质硬、强度高，另一方面又通过增加渡层，提高其抗冲击能力，避免脆性剥离和碎裂，并通过水射流的冷却作用，避免高温磨损。这样，使刀具受力减少30-52%，刀具寿命延长3。5倍，用70MPA的水射流就可以切割类似花岗岩的特硬岩石，用25MPA的水射流就可用于煤矿掘进机掘进F＝7的半煤岩巷。该成果可用于矿山煤岩巷掘进、交通隧道掘进、钻井、石材切割等领域。