割缝式钻孔应力计.pdf

斗 番 锔 ／ 铋孔／ 寸 tx x x x x ； I 产 品介绍 k t K t c 裁 割 缝 式 钻 孔 应 力 北京有色冶金设计研究总院 曾宪启 计 P 牛 自从1 9 9 0 年用于原岩 应力 量测的割缝式 用 液压控制系统使 之沿孔壁 移 动 参 见 图 钻 孔应力计 投放市场以来 ，它 已广泛地用于 1。 澳大利亚、加拿大和南非。 在割缝前，割缝中以及割缝后，在豁口 割缝式钻孔应力计完全可以取代传统的 附近应力完全解除的孔壁 口测量切向应变。 二 维套芯法应力测 量装置 。 它是以局 部 应力解 脒原 理为基础 的。 它是用小型的金刚石锯片在孔壁口切割 切向应变的量测是用一个专门研制的、 出一个半月形的轴向豁口。豁口宽1 ． 0 0 ram， 可以回收的、高灵敏度的接触式应变传感器 最大深度2 5 ram。锯片用压气驱动，并 可以 完成的。这个传感器及其附属装置和上述钻 x ～- v 溜槽粗精矿与矿泥合并浮选，浮选作业回收 选药剂用量，提高了综合经济教盏。 率为6 5 ． 9 8 ％，对硫化矿尾 矿 的 回 收 率 为 4 1 ． 5 6 ％，粗 精矿单独浮选，作业回收 率 达 8 0 ， 对硫化矿尾矿 的 回收 率 为4 2 ． 4 6 ％。 栾川钼矿螺旋溜槽粗精矿单独浮选的作业回 收率达8 4 ． 6 9 ％， 也证明矿 泥不宜 与粗 精 矿 合并浮选。 矿泥单独浮选或脱除微泥后浮选均不容 易得到台格的钨精矿，精矿品位和作业 回收 率均为3 O 左 右。 处理矿泥较为 合理 的方案是 先 用 离。 心 机，皮带溜槽选别后再浮选。珊瑚钨矿原生 矿泥经旋 流器分 出的溢流， 一0 ． 0 7 4 ram粒级 占9 7 ． 5 7 ％， 一0 ． 0 1 9 ram占5 9 ． 7 3 ，金属 占 有率4 O ． 7 4 ％，用离心机、横流皮带溜 槽 粗 选，丢尾产率9 4 ． 3 7 ，粗精矿富集比l 2 倍， 回收率6 5 ． 7 5 ，产率5 ． 6 3 。粗精矿 脱 硫 浮选后 浮选 白钨，得到品 位为2 2 ． 3 8 WO 。 ， 对矿泥回收率5 6 ． 2 9 ％的白钨粗精 矿，可 作 为水冶原料。采用上述方案可丢弃9 O ％以上 的尾矿，浮选给矿量在 1 O ％以内，节 约了浮 4结 论 4 ． 1 硫 化矿 浮选 尾矿 重选钨矿时应预 先 脱 泥，脱泥产率与浮选尾矿中一0 ． 0 1 9 ram 产率 相 当为宜。旋 流器脱泥 后的 沉砂 在 进 入 螺 旋溜槽选别前可用细筛筛除产率 占浮 选 尾 矿近l ／ 5 ，品位低 于螺旋溜 槽 尾 矿 品 位 的 0 ． 1 2 6 mm粒级。 4 ． 2 螺旋溜槽横断 面上 中部低 品位产 品 的 截出量对粗精矿的指标有很大影响。靠近螺 旋槽内缘应截出两个粗精矿，最内缘的产品 用摇床直接选收黑钨，其后截出的粗精矿用 浮选回收自钨。粗精矿的富集比不宜过高以 免金属损失过大。 4 ． 3 旋流器和螺旋溜槽外缘分出的矿 泥 用 离心选矿机、横流皮带溜槽粗选后再浮选可 以得到较好选别指标，并可节约大量浮选药 剂。 责任编辑康晓茜 割赣式钻孔直力计一曾宪启 一 5 1 维普资讯 围1 钻 孔削缝配置 图 孔割缝器都是钻孔割缝探 头的组成 部分。 割缝式钻孔应力具有 下特点 1不用套芯法解除 } 2探头可 以回收 } 33 0 rai n 内可以完成一次二维的 应 力量 潮j 4每米钻孔可以完成多达 l O 次的二 维应力量 测} 5多次重复测量 可以保 证割缝 测量 数据的质量， 6适用 于直径为 9 5 1 0 3 mm金剐石 钻孔，最大 深度 3 0 m、任 意倾角的上 向 、下 向孔，且干、湿孔均可，对孔没 有 特 殊 要 求。 割缝式钻 孔应力 测量 系统 由以下 6个部 分组成 参见 图2 1钻孔探头 割缝精 } 2压气和液压控制装置j 箱 子j 3 电子控制装置 和记录装置 } 4冷却水的压力容器j 5电缆及软管、安装捍，运转用的 6软件 。 图z割缝式钻孔应力 删 系 统 一 5 2 一 图3 钻孔探头 割缝器示 意图 1 钻孔探 头 割缝器 图 3为 剖缝器 的示 意图。割缝器的所有 部件都安装在一个不锈钢的管子里 图 3中 的 1 ，管子的两端是液压缸 2，当缸体扩 张，它就 把割缝器 卡在 钻孔中。 割缝器的核心是一个 压气 驱动的角度磨 头 3、驱动金刚石锯片 4， 锯片直 径9 0 ram， 厚约 tmm。 与 角舞头 突 出部 分接触 的是一个单 向的 液压缸 5，其作用是扬 起角度头，把锯 片推 向孔壁割缝 。 液压装 置 6，平衡壁 7和枢轴 8的作用 是使可以回收的应变传感器 9与孔壁接触并 在割缝过程中牢固地固定在指定位置上。应 变传感器非常葬近锯片和割出的豁口只有一 定 的间隙 钻孔 探头上安装 4个 电子传感 器，其 中 包括 1 可以回收的应变传感器 9，它的 信号监 测整 个割缝的过程| 2线性 位移的 电位计 l 0 ，用于监 测 割 缝的切割深度； 3旋 转 电位器，它安装在 探头 的头 部，用于非 垂直孔中的方位测量 ； 4温度传感器也安装在头部。 液压缸 、角度磨 头和 线性 电位器通过一 [_ J f 9 9 4 维普资讯 个安装块1 2 装在探头里，锥型的端块1 3 和联 结器 l 4 使安装桦 和割缝器联结 。 2 气动控 制装置 和液压控 制装置 这个 装置使探头上所有 的气动和液压控 制的设施运行并得到控制 。 液压操 纵下 的控制装置，通过一个有 三 条 外径为 6 l i l m的硬 聚氯 乙稀管的 多遭 接 口 与割缝器连接。这三条管中每一条都通过 自 己的压 力计和阉 门与控制 装置 联结 ， 为 了进行 割缝 试验 ，各个液压缸都应 运 行正常，用手 动泵操 阼。 首先，夹持液 压缸 通过 1 管把 割缝器卡 在钻孔 中，当夹持 演压缸 以足够 大的力顶 住 孔壁时，锁 住1 管。 然后， 令连接应 变传感器的2 管增压 ， 当压力达到一定值时 ，2 管锁定在控制装置 ．上 最后，金刚石锯片是压气驱动的，并片 j 3 ‘ 液压管推 向孔壁 ，保持 一定 的推力 ，直 到 一 定 的切 割深度 一般为 1 5 ram 。 打开各 自的返回阀门，依 次终止各项作 用，首先 是金刚石锯 片，然 后是 应 变 传 感 器，最 后是 夹持液压缸 。割 缝试验转 到新 的 孔段 不同的深度或不 同的方位处 。新 的 割缝试验重复 上述 的整 个过 程。 3 电力控制装置和记录装置 钻孔割缝的信号是用一个 手提式控 制和 记录装置 监测的。这套装置包 括供 四个 传感 器的 电源 ，带 有放大器的信 号记录器 、L C D 显示器和应变信号的带式曲线绘图仪、还有 一 个带充 电器的 电池。三个显示器用于 1 应变 传感 器 四位半； 2 位移 电位器 三位半 3旋转 电位器 三 位半和温度传 感器 。 在试验 过程中应变传感器 和 位 移 电 位 剖缝式镐孔应力* 蔷宪启 器，在x ～Y 记录仪上有信号记录的模 拟 接 口 。 这台xY记录仪不属 于割缝应力 仪 的 标准设备。 根据要求， 可以提供 微型过程 控制的野 外数据编录仪和手提 式计 算机，作为上 述城 置 的替代设施。 4 用 于冷却水 的压力容器 一 个较 大的设施是用 于金剐石锯 片冷 却 水 的压力容 器，其容 积约 2 5 1 5 电缆、软 管和 附属设 施 电缆 3 4 芯按德 国工业 标准分颜 色、弹 性涂层加屏 蔽。 液压管硬 聚氯 乙稀 的三条管 ，外径 6 mm，控制盘 和传感器用快速接头联结 。 压 缩空气管，加 强型 的聚氯 乙稀管，压 力 町达 7 b a r 爆裂 压力为 1 5 b a r ，用快速 接头 与控制 盘 联 结，外 径 1 9 ram，内 径l 3 mm。 安装杆 方铝 杆，每 根1 ． 5 m长，包 括 接头和锚周头，最大 控制 深度 5 0 m。 ～ 保 护装置 和运输箱 四个铝 箱。 工具有用于割缝 式钻 孔应 力计 测量 系 统 的操作工具和维 修工 具。 6 软 件 用 于I B M 手提 式计算机 输入 。手 [ 输 入测量数据 弹性常数 、 钻孔 深度 、割缝方 向、应变值 输 出的 表格，主应力 量 值 主 应 力 方 向，每 次二维应 力捌量的 相关 系数。 输 出的 图形 在 钻孔深度 范围内的碰力 分 布图，二 维应 力测量的极点分布 图。 割缝 式钻孔应力 测量 在当代测试技术中 是二维 的应力 测幂 系统 ，它是 以局部 应力 解 除原理为基础 的。 用割缝式 钻孔应力 计进行应力 测蹙叫， 一 53 维普资讯 动态与文摘 x x ， 柏坊铜矿采用溶浸采矿法 回收铜金属矿残矿效益高 湖南水 口山矿务局柏坊铜矿在井下资源 日益桔 竭的情况下，为延长矿 山 的 服 务 年 限，千方百计开发回收有限资源。该矿与中 南工 学院合作 ，对 G 4 0 1 残矿采场进行溶浸采 矿 法试验，获得 初步成 功。 试验 结果 表 明， 利用 溶浸采 矿法回收锕 金属矿残矿采场 中的铜，其 方法可行，矿石 浸出性能好，浸出效率高达9 O 以上，回收 率达8 O ，试验产 品海绵铜的铜 含 量 达 到 8 4 ，耗酸量不 大， 1 t 铜 耗 酸 3～ 4t ，溶 蔽基本 可以控 制，铁置 换 可行。 专家们根据柏坊铜矿的矿体 埋 藏 及 水 文 、地质条件 、矿石 物理 化学性质 、地表 ， 地下开采 的现状 和试验结果 认为 ，该矿5 4 0 1 残矿采场具备溶浸条件，预测对该采场实施 溶浸 式采矿法可 回收残矿2 0 0 0 多 吨，能产 出 含铜金属量l l O t 以上，价值1 4 0 多万元。 李茂兰 我国有 色金属露天矿 山 设备配套概况 我国有色金属露天矿山，特别是大，中 型露天矿 山的采装运工艺环节 已实现了机械 化生产。我 国矿山机械制造业所制造的矿 山 设备，不仅能装备中，小型矿山，而且已装 备了部分大型矿山。从矿山装备水平来看， 大致可分为三种情 况 1小 型 露 天 矿 山，装备水平低，矿山工人多数从事笨重的 体力劳动， 急需 改造J 2 中型和部分大 型露天矿山，其机械化程度 比较高，但技术 装备 比较落后 ，基本上 采用6 0 年 代的国产设 备，而且有不少设备质量还投有过关} 3 少数大型露天矿和特大型露 天 矿 山，采 用 7 0 年代以来研制的设备 ，如 牙轮钻机 、电动 轮汽车、 大斗容挖掘 机、 大 功率 推土机等 。近 铡量精度取决于岩石的刚度和可以回收的传 感器的灵敏度。对于扬氏模量为4 0 G P a 的 岩 石，其精度为 n ． G MP a 。具有代表性 的 传 感 器分辨率为 1微应变 1 ￡ 6组割缝试验构成一个高度重复的二维 测量，在这样重复测试的条件下，应力测量 结果的一致性可以立即得到评价。如果渊量 结果的一致性不令人满意，追加切割试验直 到满 意为止 。这种 在现场调整试验 的方法 ， 被 视为 割缝式 钻孔应 力测量的最 重 要 的 优 点 。 图 4表示 在一个1 2 m长的 垂直 孔 中，用 5天时间所进行的3 O 次测量。镄 f 点集群表示 -一 个方 向性很 强的应力 场，在 以前的测量结 果中是难以看到的。 西 一 圈4 l 2 m深 的垂直孔 中3 O 次二维 应力 测量极点 图 参考文献 略 责任编辑肖泽铭 一 5 4 一 有色矿山 l 0 9 4 ． B 维普资讯