岩石弱胶结岩石试件加工工艺的制作方法

文档序号:18815448发布日期:2019-10-08 23:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.岩石弱胶结岩石试件加工方法,其特征在于:所述的加工方法采用一种钻削系统,该钻削系统包括摇臂钻、夹具、密封连接装置、导风管、聚风罩、风量调节阀和鼓风机;夹具设置在摇臂钻的台板上,鼓风机设在摇臂钻一侧,摇臂钻的钻杆为空心结构,钻杆下端同轴向连接有钻筒,钻杆外部设有位于钻筒上方的密封连接装置,钻杆内设有位于钻筒上方的挡板,鼓风机的出风口通过聚风罩与导风管的一端连接,导风管的另一端与密封连接装置连接,密封连接装置的出风口与钻杆内壁连通;钻筒的内径为51mm,风量调节阀设在导风管上;

密封连接装置包括同轴向套设在钻杆上的套管,套管内壁与钻杆外壁之间通过至少两个推力轴承转动连接,套管下端设有下环板,下环板内圈与钻杆外壁之间设有下耐磨密封圈,套管内设有位于最下部的一个推力轴承下方的上环板,上环板内圈与钻杆外壁之间设有上耐磨密封圈,钻杆上设有位于上耐磨密封圈和下耐磨密封圈之间的透风孔,套管上设有位于上耐磨密封圈和下耐磨密封圈之间的连接孔,套管外壁设有管接头,管接头一端与导风管连接,管接头另一端与连接孔连通;

所述的加工方法包括以下步骤:

(1)在现场进行钻孔取圆柱形的岩芯,所取的岩芯直径为62.5mm;

(2)在岩芯圆周表面沿母线方向先开设有一道或两道排屑槽,排屑槽的横断面呈正方形,该正方形的边长为3mm;

(3)将岩芯放置到夹具内,岩芯下端伸入到夹具内4-6cm后操控夹具夹紧岩芯,同时确保岩芯的中心线与钻筒的中心线重合;

(4)开启摇臂钻和鼓风机,调整摇臂钻的转速到160转/分钟,控制钻筒向下匀速移动,随着钻筒的向下移动,鼓风机产生的高压风依次通过聚风罩、导风管、管接头、连接孔、透风孔进入到钻杆内部,由于钻杆内部设有挡板,钻杆内的风向下进入到钻筒内,高压风为钻筒下端的钻头降温,岩屑由排屑槽排出,落到台板上,当钻筒下端邻近夹具0.5-1cm时,停止向下移动,向上退出钻筒,关闭摇臂钻和鼓风机,这样就将岩芯加工成为外径为51mm的长柱型试样;

(5)根据岩石力学试验规程规定,在实验时要制备直径50mm、高为100mm的标准试件或者是直径为50mm、高度为30mm的试件;需要对长柱型试样进行切割,使用一个内径小于50mm的PVC管,沿PVC管的母线方向开设有一道通透的伸缩槽孔,将长柱型试样插入到PVC管内,PVC管将长柱型试样紧紧包裹住,量取伸出PVC管的长度等于100mm或30mm,将PVC管和长柱型试样放置到切割机上进行切割,切割机的切割片沿PVC管的端部边沿切下,在切割的过程中要控制好速度,推进速度要慢,压力值为15psi,为0.1034MPa;

(6)然后将100mm和/或30mm长的试样的圆周表面进行磨削,磨削时砂轮每次进0.2mm,直到试样的外径达到50mm后停止磨削,这样就将试样加工成为直径50mm、高为100mm的标准试件和/或是直径为50mm、高度为30mm的试件;

钻筒上部内壁和钻杆下部外壁均为结构相同的正六棱柱结构,钻杆下部插设在钻筒上部内,钻杆外部设有与钻筒上端顶压接触的限位环板,钻筒与钻杆之间沿径向方向插设有定位销轴。

2.根据权利要求1所述的岩石弱胶结岩石试件加工方法,其特征在于:在摇臂钻上设置有吸尘系统,吸尘系统包括抽风机、吸尘主管、布袋收尘器和安装套,安装套套设在钻筒下部,安装套内圈与钻筒外壁之间设有定位轴承,安装套顶部和底部分别设有一个轴承压盖,摇臂钻侧部沿垂直方向设有导轨,导轨上滑动设有滑块,安装套上部与滑块之间通过一根水平设置的横杆连接,安装套下部连接有底部敞口的聚尘罩,聚尘罩的下端边沿低于钻筒下端,聚尘罩上部设有至少两个抽气孔,聚尘罩顶部设有与抽气孔对应连通的吸尘罩,吸尘罩呈上小下大的圆锥形结构,每个吸尘罩顶部均连接有一个吸尘支管,布袋收尘器的进风口与吸尘主管的出口连接,所有的吸尘支管的出口与吸尘主管的进口连接,抽风机的吸风口与布袋收尘器的出风口连接;

在进行钻削作业时,开启抽风机,聚尘罩内产生负压,钻削过程中产生的粉尘依次通过抽气孔、吸尘罩、吸尘支管和吸尘主管被抽到布袋收尘器内;钻筒在旋转过程中,随着钻筒的向下移动,横杆带动滑块沿导轨向下移动,由于定位轴承的设置以及横杆的设置,聚尘罩只随着钻筒向下移动。

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