松软煤层顺层瓦斯抽放钻孔参数的数值模拟及应用

发布时间：2017-04-10 14:28

  本文关键词：松软煤层顺层瓦斯抽放钻孔参数的数值模拟及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文基于东荣某矿松软煤层瓦斯抽放钻孔的现状,对松软煤层钻孔实现的影响因素进行了分析,列举了喷孔、夹矸、顶底板和煤炮对深孔钻进的影响作用。利用F1uent软件对钻孔风力排渣中风流速度流场、颗粒运动场等进行数值模拟研究,模拟结果说明,随着孔深不断增加,钻杆内孔的风流速度呈现出非线性递增的趋势,随着打孔孔深不断增加,钻孔的风流速度呈现出线性递减的趋势。煤渣颗粒的速度随钻孔长度变化而变化,部分煤渣颗粒随风流吹出孔口,占总产渣量的11%,另一部分煤渣颗粒滞留在钻孔内,占总产渣量的89%。此外,对矿用光面钻杆、高强刻槽钻杆进行实验研究,经分析对比,得出普通光面钻杆在煤层钻探时,如果是松软煤层,由于煤渣不能及时排出,极易发生卡钻现象,导致钻孔深度较浅,满足不了实际需求。刻槽钻杆在普通光面钻杆上增加凹槽,可以改善钻探时地质条件、煤质变化后的卡钻现象,确保掘进面正常推进。
【关键词】：松软煤层 瓦斯抽放 数值模拟 钻孔
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD712.6
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 国内矿井瓦斯抽采研究现状9-11
• 1.2.2 国内外定向长钻孔抽采技术与装备研究现状11-12
• 1.3 研究目的与研究意义12-13
• 1.4 主要研究内容13-14
• 1.5 研究方法与技术路线14-15
• 1.5.1 研究方法14
• 1.5.2 技术路线14-15
• 2 松软煤层钻孔实现的影响因素分析15-22
• 2.1 松软煤层的特点16
• 2.1.1 松软煤层的分布特点16
• 2.1.2 松软煤层的力学特性16
• 2.2 喷孔对深孔钻进的影响16-17
• 2.3 夹矸对深孔钻进的影响17-18
• 2.4 顶底板对深孔钻进的影响18-20
• 2.5 煤炮对深孔钻进的影响20-22
• 3 钻孔风力排渣的数值模拟研究22-35
• 3.1 数值模拟程序简介22-23
• 3.2 几何网格模型及边界条件23-24
• 3.2.1 几何网格模型23
• 3.2.2 边界条件23-24
• 3.3 模拟结果分析24-30
• 3.4 钻孔风力排渣参数确定30-35
• 3.4.1 风力排渣最小风速的确定30-31
• 3.4.2 所需供风压力的确定31-35
• 4 软分层钻孔的实验研究35-42
• 4.1 实验现场概况35
• 4.2 实验方案35-40
• 4.2.1 矿方光面钻杆36-38
• 4.2.2 高强刻槽钻杆38-40
• 4.3 实验结果40-42
• 结论42-43
• 参考文献43-45
• 作者简历45-47
• 学位论文数据集47

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