煤层水力割缝自吸磨料喷嘴特性与参数

发布时间：2018-04-09 02:29

  本文选题：煤层割缝　切入点：自吸式　出处：《东北大学学报(自然科学版)》2015年10期

【摘要】：针对煤矿纯水射流割缝遇硬煤失效,而磨料射流割缝技术难以实现磨料连续添加等问题,基于引射原理,采用前后双喷嘴结构,设计出一种自吸式磨料射流割缝喷嘴,可以连续吸入割缝产生的煤粒形成磨料射流,提高割缝能力.通过液固两相数值模拟,发现煤粒在喷嘴内经历了3个加速阶段:吸入口加速段、混合腔加速段和后喷嘴加速段.以提高吸入量和最终煤粒的速度为指标,得到喷嘴的最优结构:前喷嘴直径为3 mm,后喷嘴直径为5 mm,后喷嘴长度15 mm.对比割缝实验结果表明,自吸式磨料射流割缝喷嘴的割缝效率较传统割缝喷嘴明显提高.
[Abstract]:A self-priming abrasive jet slit nozzle is designed based on the principle of ejection and the structure of front and rear two nozzles, aiming at the problems of coal mine pure water jet cutting joint failure in hard coal, but abrasive jet cutting joint technology is difficult to realize the continuous addition of abrasive material, based on the principle of ejection, the structure of front and rear two nozzles is adopted.The abrasive jet can be formed by continuous suction of coal particles produced by cutting seam, and the slit capacity can be improved.Through the liquid-solid two-phase numerical simulation, it is found that the coal particle has experienced three acceleration stages in the nozzle: the acceleration section of the suction nozzle, the acceleration section of the mixing cavity and the acceleration section of the rear nozzle.The optimum structure of the nozzle was obtained with the index of increasing the suction quantity and the velocity of the final coal particle: the diameter of the front nozzle was 3 mm, the diameter of the back nozzle was 5 mm, and the length of the back nozzle was 15 mm.The experimental results show that the slit efficiency of the self-priming abrasive jet slit nozzle is much higher than that of the traditional slit nozzle.
【作者单位】： 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划项目(2014CB239206) 国家自然科学基金青年基金资助项目(51374258);国家自然科学基金资助项目(51104191) 长江学者和创新团队发展计划项目(IRT13043) 重庆市博士后科研人员特别资助项目(Xm2014036)
【分类号】：TD712.6

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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