Study on internal structure of rock and dust in rock cutting

岩石切削过程中岩石及粉尘内部结构研究

• 批准号: 03452240
• 负责人: MATSUI Kikuo
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: KYUSHU UNIVERSITY
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03452240/
• 关键词: Internal Structure of Rock; Rock Dust; Rock Impact Test; Rock Impact Hardness Number; Drillability; Cuttability; Specific Energy

Dust control is a big issue in mining. Dust generation in cutting or drilling of rock is related to the internal structure and fragmentation properties of the rock. From this point of view, lithological experiment and rock impact test using a Protodyakonov type drop hammer were carried out to examine the fragmentation mechanism and the consumed energy during impact testing, to compare the impact hardness index with the fundamental mechanical properties obtained in laboratory testing and to discuss the prediction of cuttability and drillability using the rock impact hardness number or RIHN.In this study, the results were obtained as follows:1.The RIHN is a consistent and reproducible index of rock property.2.The RIHN can be obtained precisely using a single core specimen.3.The specific energy or energy per unit new surface area is virtually constant expressing an inherent rock fragmentation property.4.There is a fairly good linear relation between the RIHN and the specific energy. Therefore, the RIHN can be used directly in the prediction of cutting or drilling machine performance.5.The RIHN can also be used to estimate the extent of the potential dust generation in working place.

粉尘控制是采矿中的一个大问题。岩石切割或钻探过程中产生的粉尘与岩石的内部结构和破碎性有关。从这一角度出发，利用Protodyakonov型落锤进行了岩性试验和岩石冲击试验，以考察冲击试验中的破碎机理和所消耗的能量，将冲击硬度指数与实验室试验获得的基本力学性能进行比较，并讨论了用岩石冲击硬度来预测岩石的可切削性和可钻性。结果表明：1.RIHN是一个一致的、重复性好的岩石性质指标。2.利用单个岩心样品可以精确地获得RIHN。3.比能或单位新表面积的能量几乎是恒定的，反映了岩石固有的碎裂性质。4.RIHN与比能之间有较好的线性关系。因此，RIHN可以直接用于切割或钻机性能的预测。5.RIHN还可以用来估计工作场所潜在粉尘产生的程度。

项目成果

島田 英樹: "衝撃破砕試験による岩石の破砕性の評価" 資源・素材学会誌. (1992)

岛田英树：“通过冲击破碎试验评估岩石脆性”日本自然资源与材料学会杂志（1992）。

Shimada, Hideki: "Dynamic Behavior of Conical Bit Penetration into Rocks" Technology Reports of Kyushu University. 65. 137-142 (1992)

Shimada, Hideki：“圆锥形钻头穿透岩石的动态行为”九州大学技术报告。

松井 紀久男: "Rock Impact Hardress Index for Predicting Cuttability of Roadheader" Proc.2nd International Symposium on Mine Mechani zation and Automation. (1993)

Kikuo Matsui：“预测掘进机可切割性的岩石冲击硬度指数”Proc.第二届矿山机械化和自动化国际研讨会（1993 年）。

島田 英樹: "衝撃破砕試験の試験方法についての二,三の検討" 第13回西日本岩盤工学シンポジウム論文集. 63-68 (1992)

岛田英树：“冲击断裂试验方法的一些研究”第13届西日本岩石工程学会论文集63-68（1992年）。

島田 英樹: "衝撃破砕試験による岩石の破砕性の評価" 資源と素材. 108. 402-406 (1992)

Hideki Shimada：“通过冲击断裂试验评估岩石断裂特性”资源和材料 108. 402-406 (1992)。