提高空氣錘的性能、延長空氣錘及其鉆頭的使用壽命、提高空氣錘破巖效率是當(dāng)前發(fā)展空氣錘的主要任務(wù)。
空氣錘內(nèi)部工作過程,1首先。運用運動學(xué)、氣體動力學(xué)等相關(guān)理論建立了描述空氣錘工作過程的數(shù)學(xué)模型,空氣錘并根據(jù)所建的數(shù)學(xué)模型編制了研究空氣錘工作過程機理的仿真軟件。該軟件實現(xiàn)了繪制壓力?時間、溫度—時間、速度—時間、位移—時間、加速度—時間、位移—速度等動態(tài)曲線的功能,較好地揭示了空氣錘內(nèi)部運動規(guī)律。應(yīng)用此軟件研究了空氣錘結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作條件的改變對其性能的影響規(guī)律。
以此為基礎(chǔ)建立了空氣錘鉆井的力學(xué)模型,2分析了空氣錘撞擊鉆頭破碎巖石的特征。并應(yīng)用斷裂損傷的相關(guān)理論建立了動、靜耦合條件下巖石內(nèi)部裂紋擴展的數(shù)學(xué)模型,空氣錘然后通過實驗對循環(huán)加載下的巖石力學(xué)性質(zhì)進行研究,驗證了巖石裂紋擴展的數(shù)學(xué)模型,初步揭示了空氣錘鉆井中巖石破碎的機理。最后,根據(jù)前面所作的研究,分析了影響巖石破碎的因素。