灰岩钻掘过程的红外热像试验

钻掘过程中岩石的发热效应对岩石材料性能和热损伤会产生重要影响。介绍了红外热像仪的测温原理并利用红外热像仪对硬质灰岩钻掘过程的红外热像进行了试验研究。试验结果表明钻掘过程中钻头前端岩石的热影响区呈类似弹头的形状，热影响区的厚度与钻头半径大致相当；钻掘结束后的冷却过程中热影响区温度总体降低，热影响范围逐渐扩大；钻孔轴线上岩石温度总体下降，最高点位置随时间发生变化，并有逐渐趋同的趋势，具体与钻孔直径、深度和岩石与空气的热物性质有关；热影响区内岩石温度最高值的下降速度表现为先快后慢，即钻掘刚结束时的温度下降速度最快，然后随时间推移温降速度逐渐放缓。试验结果证实了红外热像仪应用于岩石钻掘温度的动态测量与分析的有效性与实用性，研究结论为进一步改善钻掘效率和提高工程安全性提供了重要的参考依据。