凿岩台车的最优钻进效率研究与应用

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2024.S1.029

隧道建设（中英文） ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (S1): 265-273.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2024.S1.029

凿岩台车的最优钻进效率研究与应用

康家安，尚二东，于鹏，李荣鑫，霍翔宇

（中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司，河南新乡 453000）

出版日期:2024-08-20 发布日期:2024-09-02
作者简介:康家安（1992—），男，河南驻马店人，2015年毕业于中原工学院，机械设计制造及其自动化专业，本科，工程师，现从事隧道专用设备的研发设计工作。 E-mail： 1024011620@qq.com。

Research and Application of Optimal Drilling Efficiency Based on Rock-Drilling Trolley

KANG Jia′an, SHANG Erdong, YU Peng, LI Rongxin, HUO Xiangyu

(China Railway Engineering Equipment Group Tunnel Equipment Manufacturing Co., Ltd., Xinxiang 453000, Henan, China)

Online:2024-08-20 Published:2024-09-02

摘要/Abstract

摘要： 为提高山岭隧道施工的凿岩台车钻进效率，围绕凿岩机钻进过程中钻进效率的影响因素进行分析与试验研究。通过研究推进压强、冲击压强及旋转速度等因素的影响，以寻找最优的施工参数组合。通过在不同岩石条件下的多参数测试，采集钻进速度和耗能等数据，并应用最小二乘法、耦合及回归分析等方法对数据进行处理。研究表明： 1）推进压强与钻进速度呈线性关系，而冲击压强与钻进速度呈二次抛物线关系。2）推进压强的合理阈值上限为8 MPa，而冲击压强在15～17 MPa为最优。3)旋转速度对钻进速度影响不大，故不需过高设置。

关键词: 凿岩台车, 数字钻进, 钻进效率, 钻进速度, 推进压强, 冲击压强

Abstract: The factors influencing the drilling process of the rock-drilling trolley are analyzed and tested to improve the drilling efficiency of rock-drilling trolley in mountainous tunnels. By studying the influence of propulsion pressure, impact pressure, and rotation speed, the optimal construction parameter combination is obtained. Through multi-parameter testing under different rock conditions, the data of drilling speed and energy consumption are collected, and the data are processed by least square method, coupling, and regression analysis. The results show the following: (1) The propulsion pressure is linearly related to the drilling velocity, and the impact pressure exhibits a quadratic parabolic relationship with the drilling velocity. (2) It is concluded that the upper limit of the reasonable threshold of propulsion pressure is 8 MPa, and the impact pressure is the optimal between 15 and 17 MPa. (3) The rotation speed has little effect on the drilling speed, so it should not be overhigh.

Key words: , rock-drilling trolley, digital drilling, drilling efficiency, drilling speed, propulsion pressure, impact pressure

康家安, 尚二东, 于鹏, 李荣鑫, 霍翔宇. 凿岩台车的最优钻进效率研究与应用[J]. 隧道建设, 2024, 44(S1): 265-273.

KANG Jia′an, SHANG Erdong, YU Peng, LI Rongxin, HUO Xiangyu.

Research and Application of Optimal Drilling Efficiency Based on Rock-Drilling Trolley [J]. Tunnel Construction, 2024, 44(S1): 265-273.

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