針對(duì)高瓦斯松軟煤層鉆孔施工存在孔內(nèi)瓦斯燃燒的安全隱患問題,提出鉆進(jìn)高溫閉鎖及壓力預(yù)警系統(tǒng),開展鉆頭與閉鎖裝置之間的溫度傳導(dǎo)規(guī)律實(shí)驗(yàn)、儲(chǔ)液密封倉液體介質(zhì)實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn)。研究結(jié)果表明:鉆頭與儲(chǔ)液密封倉之間的溫度傳輸平均差值約為251.52℃;儲(chǔ)液密封倉選取水為充填介質(zhì)時(shí),能夠保障鉆頭溫度在380～424℃范圍時(shí)蒸汽活塞發(fā)生動(dòng)作;通過現(xiàn)場工業(yè)性試驗(yàn),高溫閉鎖裝置可實(shí)現(xiàn)鉆頭高溫下的風(fēng)水通路閉鎖,及時(shí)切斷氧氣來源,避免鉆進(jìn)過程中瓦斯燃燒事故;壓力預(yù)警裝置可將鉆進(jìn)風(fēng)水通路閉鎖轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào),根據(jù)預(yù)警時(shí)長對(duì)鉆進(jìn)過程中的高溫、渣堵鉆頭、瓦斯大等現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別,并及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度及壓力,從而降低鉆進(jìn)過程中事故發(fā)生的概率。 

【文章來源】：中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2020,16(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

高溫閉鎖裝置原理

鉆頭與閉鎖裝置間存在導(dǎo)熱通路,但在風(fēng)水影響之下,鉆頭與閉鎖裝置間的溫度分布規(guī)律無法進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,更無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場測(cè)量,因此必須利用模擬實(shí)驗(yàn)確定鉆頭與閉鎖裝置間的溫度關(guān)系。溫度傳導(dǎo)規(guī)律試驗(yàn)如圖2所示。選取火槍高溫灼燒鉆頭模擬截齒與煤體的摩擦生熱,使用小火慢燒方式模擬打鉆蓄熱傳熱過程,使用測(cè)溫槍測(cè)量各裝備表面溫度。主要測(cè)量鉆頭溫度、閉鎖裝置末端溫度、儲(chǔ)液密封倉表面溫度,從第7 min開始,每間隔0.5 min測(cè)量1次溫度,基于測(cè)量結(jié)果,建立灼燒時(shí)間與溫度之間的關(guān)系曲線,如圖3所示�；趫D3,可得到鉆頭與儲(chǔ)液密封倉表面之間的溫度關(guān)系如式(1)所示:

溫度傳導(dǎo)規(guī)律試驗(yàn)結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
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