软煤层钻进新方法：护孔卸压钻进的力学机制

"松软煤层“ 护孔卸压” 钻进力学机制-论文" 这篇论文主要探讨了在松软煤层钻进过程中如何有效降低钻进阻力和提高钻进效率的问题。传统的套管钻具在松软煤层中钻进时，由于钻孔收缩产生的围压，使得旋转阻力矩和轴向阻力增大，导致钻机无法正常工作。为了解决这一问题，论文提出了“护孔卸压”钻进新观点。 首先，论文建立了护孔钻进的旋转阻力矩模型和轴向阻力模型，这两个模型是分析钻进过程中力学机制的基础。通过这些模型，可以更深入地理解钻进过程中的阻力来源和变化规律。 接着，论文建立了一个护孔数值模型，用于模拟套管钻具在软煤层中的行为。研究表明，常规套管钻具由于与钻孔壁的紧密接触，会加剧软弱煤岩层的钻孔收缩，从而增加钻进阻力。为了解决这个问题，论文提出了在套管钻具表面设置间隙或孔结构的创新方法，以减少护孔钻杆与钻孔壁的接触面积。这种方法使得钻孔孔壁有一定的变形空间，钻杆周围的煤体膨胀应力得以释放，减少了摩擦阻力。 “护孔卸压”钻进工艺方法的核心在于通过钻杆表面的“卸压区”持续切除膨胀的煤体，从而降低钻进过程中的阻力。此外，论文还引入了一个护孔面积比S的概念，这个参数可能用于优化钻具设计，以达到最佳的卸压和降阻效果。 论文的标签涉及瓦斯抽采、松软煤层钻进、钻进阻力以及护孔钻具，这表明该研究对煤炭行业的瓦斯治理和安全生产具有重要意义。通过对钻进过程的深入理解，可以改进钻探技术，提高瓦斯抽采效率，降低钻进事故的风险。 同时，论文还提到了一些相关的煤炭行业知识，如冲击地压的防治、煤矿动力灾害的风险识别与预警、煤自燃特性的研究等，这些都是煤炭开采中重要的安全和环境问题。瓦斯治理部分则讨论了煤与瓦斯共采的物理模拟实验、瓦斯爆炸抑爆技术以及煤体结构对瓦斯吸附/解吸规律的影响，这些都是保证煤矿安全生产的关键技术。 这篇论文为松软煤层的高效、安全钻进提供了新的理论依据和技术手段，对于提升我国煤炭深部开采的技术水平和保障矿工安全具有重要的实践价值。