本文選題：安全工程 + 瓦斯抽采��； 參考：《安全與環(huán)境學報》2015年04期

【摘要】：為分析棱狀類鉆桿應(yīng)用于松軟突出煤層鉆進存在優(yōu)勢的原因,基于流體力學理論,建立了棱狀鉆桿排渣模型,采用有限元方法,應(yīng)用標準κ-ε模型方程進行計算,對鉆桿旋轉(zhuǎn)與周邊流體相互作用的流場特征進行分析。結(jié)果表明,在鉆桿棱角處形成"低壓高速區(qū)",棱邊處形成"高壓低速區(qū)",鉆桿棱邊壁面流體產(chǎn)生速度、壓力波動差,從而在"高壓低速區(qū)"鉆桿壁面形成強烈的"壓差渦流"現(xiàn)象,減少了鉆屑在孔底堆積致使鉆孔堵塞的概率。應(yīng)用棱狀鉆桿在松軟突出煤層中施工鉆孔,鉆進深度提高34.6%,鉆進效率提高21.1%,鉆孔達標率由9.8%提高到48.3%,試驗期間,鉆桿強度可靠,未出現(xiàn)丟鉆、斷鉆現(xiàn)象。
[Abstract]:In order to analyze the reason why ribbed drill pipe is used in loose outburst coal seam drilling, based on fluid mechanics theory, the slagging model of ribbed drill pipe is established. The finite element method is adopted and the standard 魏-蔚 model equation is used to calculate it. The flow field characteristics of the interaction between drill pipe rotation and peripheral fluid are analyzed. The results show that the "low pressure high speed zone" is formed at the corner of the drill pipe and the "high pressure and low speed zone" is formed at the edge of the drill pipe. Thus, a strong "pressure differential eddy current" phenomenon is formed on the wall of the drill pipe in the "high pressure and low speed zone", which reduces the probability of drilling jam caused by the accumulation of drilling debris at the bottom of the hole. The ribbed drill pipe is used to drill holes in loose and soft outburst coal seam. The drilling depth is increased by 34.6and the drilling efficiency is improved by 21.1.The rate of reaching the standard is increased from 9.8% to 48.3%. During the test period, the drill pipe strength is reliable and the phenomenon of lost drilling and broken drilling is not present.
【作者單位】： 河南理工大學能源科學與工程學院;煤炭安全生產(chǎn)河南省協(xié)同創(chuàng)新中心;中國礦業(yè)大學物聯(lián)網(wǎng)(感知礦山)中心;
【基金】：國家科技支撐計劃項目(2013BAA03B02) 河南省高等學校重點科研項目(15A440002) 河南省高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金資助項目(NSFRF140135)
【分類號】：TD712.6

【參考文獻】

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本文編號：1852363