Mục đích nghiên cứu của luận án là lựa chọn chế độ làm việc hợp lý của thiết bị khoan đá xoay đập, theo tiêu chí chi phí năng lượng riêng nhỏ nhất, nhằm nâng cao hiệu quả khai thác sử dụng thiết bị trong công tác khoan, khi thi công các công trình trong môi trường đá cứng ở Việt Nam.
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu, kết nghiên cứu luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận án ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG ĐÁ Ở VIỆT NAM 1.1.1 Khái quát môi trường đá Việt Nam 1.1.2 Một số tính chất lý đá 1.1.3 Mơ hình động lực học đá 13 1.2 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ KHOAN ĐÁ XOAY ĐẬP 15 1.3 NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘNG LỰC HỌC THIẾT BỊ KHOAN ĐÁ XOAY ĐẬP 19 1.4 PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU TRONG KỸ THUẬT 24 1.4.1 Một số dạng toán tối ưu 24 1.4.2 Một số phương pháp giải toán tối ưu xác định chế độ làm việc hợp lý 28 1.4.3 Phương pháp thử nghiệm độc lập giá trị tham số 29 Kết luận chương 30 Chương 2: MƠ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC THIẾT BỊ KHOAN ĐÁ XOAY ĐẬP DẪN ĐỘNG THỦY LỰC 31 iii 2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC THIẾT BỊ KHOAN ĐÁ XOAY ĐẬP DẪN ĐỘNG THỦY LỰC 31 2.1.1 Sự phá vỡ đá chịu tải trọng va đập 31 2.1.2 Các phương pháp khoan đá học 33 2.1.3 Phương pháp khoan xoay đập 36 2.1.4 Mơ hình tương tác mũi khoan với đá 39 2.1.5 Các đặc trưng máy khoan khảo sát 41 2.2 MƠ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC THIẾT BỊ KHOAN XOAY ĐẬP DẪN ĐỘNG THỦY LỰC 44 2.2.1 Các giả thiết xây dựng mơ hình 44 2.2.2 Mơ hình động lực học thiết bị khoan đá xoay đập dẫn động thủy lực 45 2.2.3 Thiết lập hệ phương trình vi phân chuyển động 47 2.3 XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ ĐẦU VÀO CỦA BÀI TỐN LÝ THUYẾT 52 2.3.1 Xác định thông số kết cấu mơ hình 53 2.3.2 Xác định thông số động lực học 55 2.3.3 Xác định thông số đá 57 2.3.4 Giải hệ phương trình động lực học 58 Kết luận chương 61 Chương 3: KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẾ ĐỘ KHOAN VÀ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC HỢP LÝ CỦA THIẾT BỊ KHOAN XOAY ĐẬP 62 iv 3.1 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẾ ĐỘ KHOAN 62 3.1.1 Ảnh hưởng tần số đập đến trình phá hủy đá 62 3.1.2 Ảnh hưởng lực đập đến trình phá hủy đá 65 3.1.3 Ảnh hưởng tốc độ quay chng khoan đến q trình phá hủy đá 66 3.2 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC HỢP LÝ CỦA THIẾT BỊ KHOAN ĐÁ XOAY ĐẬP 68 3.2.1 Xây dựng toán xác định chế độ làm việc hợp lý thiết bị khoan đá xoay đập 68 3.2.2 Xác định chế độ làm việc thiết bị khoan xoay đập 72 Kết luận chương 75 Chương 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 76 4.1 MỤC TIÊU, CÁC THÔNG SỐ LÀM THỰC NGHIỆM VÀ TRANG THIẾT BỊ LÀM THỰC NGHIỆM 76 4.1.1 Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm 76 4.1.2 Các thông số làm thực nghiệm 76 4.1.3 Trang thiết bị làm thực nghiệm 77 4.1.4 Sơ đồ bố trí đầu đo kênh đo 83 4.1.5 Phần mềm xử lý số liệu phương pháp đánh giá sai số thực nghiệm 85 4.2 TỔ CHỨC THỰC NGHIỆM 87 4.2.1 Chuẩn bị làm thực nghiệm 87 4.2.2 Tiến hành thực nghiệm 89 v 4.2.3 Kết thực nghiệm 90 4.2.4 So sánh kết lý thuyết với thực nghiệm 92 Kết luận chương 93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu E I T t Fth Fđ mp m1 m2 m3 x1 x2 x3 x4 c1 c2; c3 c4 c2x; c3x k1 k2; k3 k4 k2x; k3x Tên gọi Fkđ Mơ đun biến dạng Biên độ xung lực Chu kỳ tác động Thời gian tác động Ngưỡng phá hủy đá Lực đập Pít tơng Khối lượng Pít tơng đập Khối lượng chi búa khoan Khối lượng chng khoan Khối lượng mũi khoan Tọa độ trọng tâm chuôi búa khoan Tọa độ trọng tâm choòng khoan Toạ độ trọng tâm mũi khoan Toạ độ trọng tâm khối lượng đá bị phá hủy Hệ số cản nhớt pít tơng giảm chấn Hệ số cản nhớt mối ghép ren Hệ số cản nhớt đá Hệ số cản nhớt biến dạng xoắn Hệ số độ cứng pít tơng giảm chấn Hệ số độ cứng mối ghép ren Hệ số độ cứng đá Hệ số độ cứng chống xoắn Lực cản độ cứng đá gây Fdt Mx Mc J1 Lực dẫn tiến chng khoan Mơ men xoay chng khoan Mơ mem cản đầu mũi khoan Mơ men qn tính chi búa khoan Đơn vị kN s kN kN kg kg kg kg cm cm cm cm kN kN N.m N.m kg.m2 vii J2 J3 kg.m2 kg.m2 rad 1 Mô men qn tính chng khoan Mơ men qn tính mũi khoan Góc quay chi q khoan 2 Góc quay chng khoan rad 3 G Ip mp pm Sp lp µ1 d h σc z Mtd Mđđ Góc quay mũi khoa rad n Stx N S D vk z0 Mô đun đàn hồi loại hai Mơ men qn tính độc cực tiết diện Khối lượng pít tơng Áp suất chất lỏng làm việc bên xilanh Diện tích bề mặt pít tơng Hành trình pít tơng Hệ số ma sát bề mặt mũi khoan với đá Đường kính bi gắn đầu mũi khoan Chiều sâu bi ngập vào đá Ứng suất cắt đá Số lượng bi đầu mũi khoan Mô men ma sát thành mũi khoan với thành đá Mô men ma sát đá với đá Ứng suất nén đá Diện tích tiếp xúc mũi khoan với đá Năng suất máy khoan Diện tích đáy lỗ khoan Đường kính mũi khoan Vận tốc khoan Tần số va đập yêu cầu Góc vỡ lở đá từ gương khoan Góc sắc mũi khoan kg Pa cm2 cm mm mm N.m N.m N/cm2 cm2 cm3/s cm2 cm cm/s lần /vòng độ độ viii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Tính chất biến dạng đá [11] 11 Bảng 1.2: Bảng độ bền đá Việt Nam [11] 12 Bảng 2.1: Các thông số kết cấu 54 Bảng 2.2: Các thông số động lực học 57 Bảng 2.3: Các thơng số đá cho mơ hình 58 Bảng 3.1: Các thông số làm việc hợp lý thiết bị khoan đá xoay đập 74 Bảng 4.1: Các thông số làm việc Máy khoan xoay đập Furukawa HCR1500-ED 77 Bảng 4.2: Các thông số đầu đo OCM-511 78 Bảng 4.3: Các thông số đầu đo R4S7HD25 79 Bảng 4.4: Các thông số đầu đo R4S7HD50 79 Bảng 4.5: Các thông số đầu đo R4S7HD100 80 Bảng 4.6: Thơng số kỹ thuật camera ghi hình tốc độ cao 81 Bảng 4.7: Tần số đập mũi khoan (Hz) 90 Bảng 4.8: Vận tốc khoan: cm/s 90 Bảng 4.9: Áp suất đập búa khoan (bar) 90 Bảng 4.10: Áp suất quay choòng khoan (bar) 91 Bảng 4.11: Vận tốc quay choòng khoan 91 Bảng 4.12: Áp suất dầu thuỷ lực làm tịnh tiến búa khoan 91 Bảng 4.13: Bảng so sánh kết lý thuyết thực nghiệm 92 ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1: Biểu đồ “ứng suất-biến dạng” tổng quát đá Hình 1.2: Sơ đồ mối quan hệ phi tuyến "n-" 10 Hình 1.3: Đặc tính lưu biến đá (theo Baklasov I V Kartozia B A) 13 Hình 1.4: Mơ hình đàn hồi – nhớt – dẻo đá 14 Hình 1.5: Máy khoan đá tự hành dẫn động thủy lực JUNJIN 16 Hình 1.6: Máy khoan đá FURUKAWA HCR1500-EDII 16 Hình 1.7: Máy khoan đá tự hành Boomer 352 16 Hình 1.8: Máy khoan đá tự hành TamRock Axera D06 17 Hình 1.9: Máy khoan đá FURUKAWA JTH2A-210-1C 17 Hình 1.10: Máy khoan KLM.1 18 Hình 1.11: Mơ tương tác mũi khoan với đá Bruno 19 Hình 1.12: Mơ hình động lực học đá 20 Hình 1.13: Mơ hình nghiên cứu tần số đập Ekaterina cộng 21 Hình 1.14: Quan hệ mơ đun tỷ lệ tốc độ khoan 22 Hình 1.15: Mơ hình vật lý truyền lượng rung động tần số đập 23 Hình 1.16: Kết hợp bề mặt chảy dẻo nguyên lý tương tác mũi khoan với đá 24 Hình 1.17: Đồ thị xác định sai số theo quan điểm thiết kế toán học 28 Hình 2.1: Đường cong đặc trưng ứng suất – biến dạng đá 33 Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý phương pháp khoan học 34 Hình 2.3: Phương pháp khoan đập đỉnh khoan đập đáy 37 Hình 2.4: Cơ chế phá hủy đá khoan xoay đập 39 Hình 2.5: Mơ hình tương tác mũi khoan với đá 39 Hình 2.6: Máy khoan đá xoay đập 41 Hình 2.7: Mơ hình kết cấu thiết bị khoan xoay đập dẫn động thủy lực 42 x Hình 2.8: Cụm chng khoan 43 Hình 2.9: Búa khoan thủy lực 43 Hình 2.10: Mơ hình động lực học thiết bị khoan đá xoay đập 46 Hình 2.11: Chi tiết trục 53 Hình 2.12: Mối ghép ren 54 Hình 2.13: Đồ thị lực lập Fđ theo thời gian 56 Hình 2.14: Vận tốc đầu mũi khoan x3 (cm/s) 60 Hình 2.15: Vận tốc khoan x4 (cm/s) 60 Hình 2.16: Dịch chuyển đáy lỗ khoan x4 (cm) 60 Hình 3.1: Ảnh hưởng tần số lên vận tốc khoan 63 Hình 3.2: Ảnh hưởng tần số đập lên dịch chuyển đáy lỗ khoan 64 Hình 3.3: Ảnh hưởng lực đập lên vận tốc mũi khoan dịch chuyển 65 Hình 3.4: Ảnh hưởng vịng quay đến tốc độ khoan 67 Hình 3.5: Sơ đồ thuật toán xác định chế độ làm việc hợp lý 73 Hình 4.1: Máy khoan xoay đập Furukawa HCR1500-ED 77 Hình 4.2: Đầu đo OCM-511 78 Hình 4.3: Đầu đo lưu lượng R4S7HD25 79 Hình 4.4: Thiết bị NI-6009 80 Hình 4.5: Thiết bị DAQ-8HP 81 Hình 4.6: Camera thuật phóng FASTCAM SA1.1 model 675K - C1 82 Hình 4.7: Vị trí lắp đầu đo thí nghiệm 83 Hình 4.8: Sơ đồ đấu nối đầu đo với DAQ-8HP LAPTOP 84 Hình 4.9: Giao diện phần mềm tiến hành đo 85 Hình 4.10: Các khối mô đun phần mềm DasyLab 10 85 Hình 4.11: Sơ đồ cấu trúc kênh đo thực nghiệm 86 Hình 4.13: Vị trí lắp đặt đầu đo OCM-511 88 Hình 4.14: Vị trí đặt camera ghi hình tốc độ cao 89 87 Phương sai (sai lệch trung bình bình phương) thể độ xác phép đo tính theo cơng thức: nt (x i x) n i1 (3.16) Do cách đo tất tham số thực nghiệm nên phương pháp đánh giá sai số Để đánh giá sai số phép đo đại lượng x đó, ta thực cơng việc theo trình tự sau: - Thực nt lần đo ghi lại kết đo x1 , x , , x n t ; - Tính giá trị kỳ vọng x theo cơng thức (3.15); - Tính giá trị sai lệch trung bình bình phương theo (3.16) để nhận sai số giá trị thực đại lượng cần đo 4.2 TỔ CHỨC THỰC NGHIỆM 4.2.1 Chuẩn bị làm thực nghiệm 4.2.1.1 Lựa chọn vị trí, mơi trường đá thực nghiệm Thực nghiệm tiến hành bãi thử Nhà máy Z49 – Binh chủng Công binh – Bộ Quốc Phịng (Hình 4.12) Hình 4.12: Nghiên cứu sinh nhóm chun gia vị trí làm thực nghiệm 88 Môi trường tiến hành thực nghiệm mơi trường đá vơi chuyển từ mỏ đá Hịa Bình Đá đặt sân bê tơng cứng tương đương với đá liền khối mỏ Do khơng có điều kiện thực đầy đủ thực nghiệm để xác định tính chất lý đá, nghiên cứu sinh lấy mẫu đá xác định tính chất lý đá thông qua tài liệu học đá phân bố đá Việt Nam [5], [6],[9] 4.2.1.2 Bố trí đầu đo thiết bị đo * Lắp đặt đầu đo áp suất OCM-511: Các đầu đo áp suất lưu lượng sử dụng để áp suất, lưu lượng xy lanh dẫn động búa khoan; áp suất, lưu lượng pitong đập; áp suất, lưu lượng mô tơ quay choòng khoan Đầu đo lắp vào đầu nối trích đường vào khoang pít tơng xy lanh Cách lắp đặt đầu đo OCM511 thể Hình 4.13 Hình 4.13: Vị trí lắp đặt đầu đo OCM-511 Kết đo áp suất khoang pít tơng máy ghi thơng qua thiết bị ghi xử lý tín hiệu * Vị trí bố trí camera ghi hình tốc độ cao Camera ghi hình tốc độ cao bố trí độc lập với máy khoan, để camera ghi lại xác vị trí máy khoan làm việc khoảng cách camera với choòng khoan nằm khoảng 030 m Trên Hình 4.14 vị trí đặt camera bãi làm thực nghiệm 89 Hình 4.14: Vị trí đặt camera ghi hình tốc độ cao * Làm dấu choòng khoan Để xác định tốc độ quay choòng khoan, vận tốc dài choòng khoan, trình làm thực nghiệm dùng camera ghi lại hình ảnh chuyển động chng khoan q trình máy tác nghiệp Do phải làm dấu để xác định độ dịch chuyển chng khoan (Hình 4.15) Hình 4.15: Làm dấu choòng khoan 4.2.2 Tiến hành thực nghiệm - Bước 1: Tập kết tồn máy móc thiết bị trường 90 - Bước 2: Sắp đặt mẫu đá để khoan thí nghiệm - Bước 3: Lắp đặt đầu đo lên búa khoan Furukawa HCR1500-ED - Bước 4: Nổ máy, vận hành đưa máy khoan vào vị trí làm việc - Bước 5: Vận hành máy khoan, đo thông số hoạt động búa khoan chế độ không tải Kết nhận ghi bảng đồ thị - Bước 6: Vận hành máy khoan, đo thông số hoạt động búa khoan chế độ khoan đá Hịa Bình, đường kính mũi khoan 115mm Kết nhận ghi bảng đồ thị 4.2.3 Kết thực nghiệm Bảng 4.7: Tần số đập mũi khoan (Hz) Lần đo Giá trị TB Tần số (Hz) 49,67 48,58 49,82 49,86 50,49 49,68 Bảng 4.8: Vận tốc khoan: cm/s Lần đo Giá trị TB Vận tốc (cm/s) 1,02 1,04 1,03 1,07 1,08 1,05 Giá trị TB 132,61 132,02 132,22 Bảng 4.9: Áp suất đập búa khoan (bar) Lần đo Áp suất 132,25 132,38 131,84 đập (bar) - Đồ thị áp suất đập búa khoan Hình 4.16: Áp suất đập búa khoan 91 Bảng 4.10: Áp suất quay choòng khoan (bar) Lần đo Giá trị TB Áp suất đường vào (bar) 32,21 31,85 31,96 32,12 31,78 31,98 Áp suất đường (bar) 6,25 6,19 6,22 6,23 6,16 6,21 pq (bar) 25,96 25,66 25,74 25,89 25,62 25,77 Hình 4.17: Đồ thị áp suất quay choòng khoan Bảng 4.11: Vận tốc quay choòng khoan Lần đo Giá trị TB Vận tốc quay (vòng/phút) 186 184 182 185 187 184.8 Bảng 4.12: Áp suất dầu thuỷ lực làm tịnh tiến búa khoan Lần đo Giá trị TB Áp suất dẫn tiến (bar) 76,83 78,45 79,52 81,47 83,62 79,97 92 + Đồ thị vận tốc búa khoan Hình 4.18: Vận tốc búa khoan + Đồ thị vận tốc Chng khoan Hình 4.19: Vận tốc choòng khoan 4.2.4 So sánh kết lý thuyết với thực nghiệm Từ số liệu thực nghiệm, sử dụng lý thuyết xác suất thống kê toán học để xử lý kết đánh giá sai số ta kết bảng Bảng 4.13 Bảng 4.13: Bảng so sánh kết lý thuyết thực nghiệm Loại đá Đá Vôi Vận tốc khoan (cm/s) Kết lý thuyết Kết thí nghiệm 1,18 1,05 Sai số (%) 11,02 93 Kết luận chương Nghiên cứu thực nghiệm thực với thiết bị đại, lựa chọn thiết bị đo, cảm biến đo, thiết bị ghi xử lý tín hiệu, phần mềm sử dụng thực nghiệm có độ tin cậy cao, đáp ứng mục tiêu thực nghiệm Đã thiết lập sơ đồ đo để xác định thơng số thực nghiệm, gồm: vị trí cảm biến đo máy khoan, vị trí thiết bị đo tốc độ, kết nối đầu đo với thiết bị ghi xử lý tín hiệu để nhận quản lý kết đo Đã xây dựng qui trình tổ chức thực nghiệm chặt chẽ bãi thử Nhà máy Z49 – Binh chủng Công binh – Bộ Quốc Phịng với Máy khoan xoay đập Furukawa HCR1500-ED mơi trường đá vơi khai thác từ Hịa Bình Số liệu thực nghiệm xử lý đánh giá sai số lý thuyết xác suất thống kê toán học Kết thực nghiệm nhận gồm: thông số đầu vào phục vụ tính tốn lý thuyết thông số kiểm chứng, đánh giá độ sai lệch kết tính tốn lý thuyết thực nghiệm Đã tiến hành đánh giá độ sai lệch kết tính tốn lý thuyết thực nghiệm, sai số lý thuyết thực nghiệm nhỏ 15% chấp nhận được, mơ hình khảo sát động lực học kết tính tốn lý thuyết hoàn toàn tin cậy 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận án giải mục đích nghiên cứu đề ra, kết luận án có ý nghĩa thực tiễn, khoa học đóng góp mới, cụ thể: Đã tổng hợp, phân tích cơng trình nghiên cứu động lực học thiết bị khoan đá xoay đập môi trường đá Việt Nam, như: nghiên cứu hiệu khoan thiết bị khoan đập khoan xoay, mơ hình nghiên cứu động lực học môi trường đá cứng Lựa chọn phương pháp giải toán tối ưu hiệu khoan đá theo tiêu chí chi phí lượng riêng nhỏ để xác định thông số làm việc hợp lý thiết bị khoan Xây dựng mơ hình động lực học thiết bị khoan đá xoay đập dẫn động thủy lực – môi trường đá trạng thái làm việc sở lý thuyết học hệ nhiều vật, mơ hình kết hợp q trình đập xoay Lựa chọn mơ hình đàn - nhớt, dẻo đá sở nghiên cứu biến đổi đặc trưng đá cứng tác dụng tải trọng động dạng va đập Thiết lập mô hình tốn cách áp dụng phương trình Lagrange loại II Xây dựng thông số đầu vào mơ hình tốn để giải hệ phương trình vi phân hệ phần mềm Matlap Các thông số làm việc như: tần số đập, lực đập, vận tốc quay chng khoan độ cứng đá có ảnh hưởng lớn đến hiệu khoan máy Khi độ cứng đá tăng thơng số làm việc phải tăng tương ứng, với độ cứng đá khác thơng số làm việc khác để nâng cao hiệu khoan Xây dựng hàm mục tiêu chi phí lượng riêng Er theo thông số làm việc tốc độ khoan máy khoan xoay đập Xây dựng thuật tốn để tìm giá trị nhỏ hàm Er , sử dụng lý thuyết tối ưu phương pháp “thử nghiệm độc lập giá trị tham số”, xác định thông số 95 làm việc hợp lý thiết bị khoan đá xoay đập môi trường đá có độ cứng khác Việt Nam Nghiên cứu thực nghiệm thực với thiết bị đại, thiết lập sơ đồ đo để xác định thơng số thực nghiệm, xây dựng qui trình tổ chức thực nghiệm khoa học chặt chẽ Số liệu thực nghiệm xử lý đánh giá sai số lý thuyết xác suất thống kê toán học Kết thực nghiệm nhận gồm: thông số đầu vào phục vụ tính tốn lý thuyết thơng số kiểm chứng, đánh giá độ sai lệch kết tính tốn lý thuyết thực nghiệm, sai số lý thuyết thực nghiệm nhỏ 15% chấp nhận được, mơ hình khảo sát động lực học kết tính tốn lý thuyết hoàn toàn tin cậy Kết nghiên cứu luận án sử dụng nghiên cứu thiết kế, khai thác thiết bị khoan đá xoay đập làm việc môi trường đá cứng Để lựa chọn thông số làm việc hợp lý thiết bị khoan đá xoay đập xác cần tiến hành thực nghiệm khu vực địa chất đá cứng có thêm thực nghiệm để xác định tính chất lý đá 96 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Lưu Minh Hùng, Chu Văn Đạt, Lê Trọng Cường, “Động lực học lan truyền sóng áp lực q trình khoan xoay-đập”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 5, tr 80-84, tháng 5/2012 Lưu Minh Hùng, Chu Văn Đạt, Lê Trọng Cường, “Xác định lực va đập hợp lý phá hủy đá khoan xoay đập”, Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Công nghệ tồn quốc khí lần thứ III, ISBN: 978-604-67-0061-6, tr 1103-1109, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội tháng 4/2013 Lưu Minh Hùng, Lê Trọng Cường, Trần Minh Tuấn, Vũ Văn Luận, “Nghiên cứu tích hợp mô đun búa khoan đá xoay đập lên máy sở máy xúc thủy lực gầu”, Tạp chí Khoa học & Công nghệ, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, số 27, tr 152-154, tháng 4/2015 Lưu Minh Hùng, Lê Trọng Cường, “Mơ hình tương tác mũi khoan với đá khoan xoay – đập”, Tạp chí Giao thơng vận tải, số đặc biệt 56, tr 229231, tháng 10/2015 Lưu Minh Hùng, Chu Văn Đạt, “Mơ hình động lực học khoan xoay – đập”, Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Cơng nghệ tồn quốc khí lần thứ IV, tập I, tr 782-787, Nxb Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2015 Lưu Minh Hùng, Lê Trọng Cường, Bùi Văn Hải, “Ảnh hưởng số thông số làm việc đến q trình khoan khoan xoay đập”, Tạp chí Khoa học & Công nghệ, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, số 49, tr 91-93, tháng 12/2018 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Nhữ Văn Bách, Nguyễn Đình Ấu “Phá vỡ đất đá phương pháp khoan nổ mìn” NXB Giáo dục Hà nội, 1998 [2] Lê Mạnh Chiến, Hoàng Phan Giao “Kỹ thuật khoan thăm dò” Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội, 1971 [3] Nguyễn Tăng Cường, “Matlab”, Nhà xuất Quân Đội, 2001 [4] Nguyễn Văn Kháng, “Phương pháp qui hoạch thực nghiệm”, NXB Giao thông vận tải, 2008 [5] “Phân loại độ cứng cấp đất, đá Việt Nam” Tạp chí địa chất số 2(10), 1961 [6] Nghiêm Hữu Hạnh, “Cơ học đá”, Nhà xuất giáo dục [7] Đào Công Hiếu, “Nghiên cứu thiết kế thiết bị khoan thi công đường hầm quân độ vừa nhỏ”, Đề tài cấp nhà nước, Viện kỹ thuật công binh – Binh chủng công binh, 2009 [8] B.I Balonhev, “Máy xây dựng làm đường”, NXB Mossco, 2001 [9] Võ Trọng Hùng, Phùng Mạnh Đắc, “Cơ học đá ứng dụng xây dựng khai thác mỏ” Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội, 2005 [10] Lê Tuấn Lộc, “Cẩm nang công nghệ thiết bị mỏ”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội, 2006 [11] Nguyễn Sỹ Ngọc, “Cơ học đá”, NXB Giao thông vận tải Hà nội, 2005 [12] Đỗ Sanh, “Động lực học máy”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội, 2003 98 [13] Nguyễn Viết Tân “Thiết kế giá khoan chuyên dụng phục vụ thi công đường hầm độ vừa nhỏ” Học viện kỹ thuật quân sự, 2005 [14] Tống Duy Thanh “Giáo trình địa chất sở” NXB Đại học quốc gia Hà Nội, 2008 [15] Bùi Minh Trí, Bùi Thế Tâm “Giáo trình tối ưu hóa – Cơ sở lý thuyết, thuật tốn, chương trình mẫu Pascan” Nhà xuất Giao thông vận tải Hà nội, 1995 [16] Nguyễn Viết Trung “Thiết kế tối ưu” Nhà xuất xây dựng Hà nội, 2003 [17] Nguyễn Văn Vịnh “Động lực học máy xây dựng” NXB Giao thông vận tải Hà nội, 2008 [18] F A Samsev, Lê Mạnh Chiến “Kỹ thuật khoan thăm dò” NXB Khoa học kỹ thuật Hà nội, 1971 Tiếng anh [19] A Balkema, Rotierdam, Brookfield (1995) Drilling and blasting of rocks [20] A.D Batako, V.I Babitsky, N.A Halliwell (2004), “Modelling of vibro-impact penetration of self-exciting percussive-rotary drill bit”, Journal of Sound and Vibration 271, pp 209 – 225 [21] Bazaraa M., Shetty C.M., (1982), Nonlinear Programming-Theory and Algorithms, Mir [22] Chiang, E Luciano and Dante A Elias (2007), A 3D FEM methodology for simulating the impact in rock drilling hammers International Journal of Rock 99 [23] Ekaterina Pavlovskaia, Marian Wiercigroch (2003), “Modelling of vibro-impact system driven by beat frequency”, International Journal of Mechanical Sciences 45, pp 623-641 [24] Furukawa rocks drill HCR1500-ED (2007) [25] Gang Han, Mike Bruno (2005), “Dynamically Modeling Rock Failure in Percussion Drilling”, The 40th U.S Symposium on Rock Mechanics [26] Heng Li, Stephen Butt, Katna Munaswamy, Farid Arvani (2010), “Experimental Investigation of Bit Vibration on Rotary Drilling Penetration Rate”, The 44th US Rock Mechanics Symposium [27] K Thuro (1996), “Drillability prediction - geological influences in hard rock drill and blast tunnelling”, Offprint 426 with Contributions to Prediction in geology 86, pp 426-438 [28] Kahraman S (2003), “Performance analysis of drilling machines using rock modulus ratio”, The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy, pp 515-522 [29] Keskinen, Karvinen, Montonen (2011), “Dynamics of stress wave propagation during Percussive Drilling Process”, 13th World Congress in Mechanism and Machine Science, Guanajuato, México [30] Luis E Izquierdo, Luciano E Chiang (2004), “A methodology for estimation of the specific rock energy index using corrected down-thehole drill monitoring data”, Mining Technology 113, pp 225-236 [31] Marian Wiercigroch (2008), “Vibrational energy transfer via modulated impacts for percussive drilling”, Journal of theoretical and applied mechanics 46 (3), pp 715-726 [32] Tucker R (2000), An Integrated Model for Drill-String Dynamics, Department of Physics, Lancaster University UK 100 [33] Sazidy, Rideout, Butt and Arvani (2010), “Modeling Percussive Drilling Performance using Simulated Visco-Elasto- Plastic Rock Medium”, The US Rock Mechanics Symposium 44 [34] Timo Saksala (2010), “Numerical modelling of bit–rock fracture mechanisms in percussive drilling with a continuum approach”, International journal for numerical and analytical methods in geomechanics 35, pp 1483-1505 Tiếng nga [35] Шубный А.И Исследование влияния свойств горных пород на оптимальные параметры вращательного бурения шпуров: Дис канд техн наук М: МГИ, 1973 [36] Шамшев Ф А, Тараканов С Н (1983), Технология и техника разведочного бурения, М Недра [37] Медведев И Ф (1975), Режим бурения и выбор буровых машин, М Недра [38] Л.С Гребнев, Примерная программа дисциплины механическое оборудование карьеров, 2001 [39] В.Г Лукьянов, В.И Комащенко, В.А Шмурыгин Взрывные работы Издательство Томского политехнического университета, 2008 [40] С.О.Леонов, В.Нескоромных Пути повышения эффективности ударно-вращательного бурения Сибирский федеральный университет, 2012 [41] П С Полколзин, А А Попов Машины для бурения шпуров и скважин Госгортехизлат, 1963 101 [42] Даутов Равиль Рожанович Обоснование и выбор рациональных нараметров бурения взрывных скважин станками ударновращательного действия с ногружными нневмоударниками Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва 2006 [43] Н А Филимонов Горные Машины для открытых работ Москва Недра, 1967 [44] Чернявский дмитрий иванович Основы динамики формирователя ударно-вращательного имнульса для ручного строительного инструмента Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, Москва 2005 [45] Ю И Михайлов, Л И Горные Машины и комплексы Москва Недра, 1975 [46] Я.М Додис, В.И Нифадьев Разрушение горных пород При бурении и взрывании Бишкек 2006 ... kỹ thuật Chương 2: Mơ hình động lực học thiết bị khoan đá xoay đập dẫn động thủy lực Cơ sở khoa học nghiên cứu động lực học thiết bị khoan đá xoay đập Xây dựng mơ hình động lực học thiết bị khoan. .. định chế độ làm việc hợp lý thiết bị khoan xoay đập Khảo sát ảnh hưởng thơng số làm việc đến q trình khoan; xây dựng hàm mục tiêu lựa chọn thông số làm việc hợp lý thiết bị khoan đá xoay đập theo... lực dẫn tiến, biên độ tần số lực đập, tốc độ mơ men quay chng khoan với thông số động lực học thiết bị khoan 2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC THIẾT BỊ KHOAN ĐÁ XOAY ĐẬP DẪN ĐỘNG THỦY LỰC