煤矿底板锚固孔排渣机制与优化策略
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更新于2024-09-03
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"煤矿巷道底板锚固孔排渣机理及应用"
本文详细探讨了在煤矿巷道底板锚固孔钻进过程中遇到的排渣难题。在钻进过程中,钻孔产生的钻渣(即钻屑)若无法有效排出,会严重影响钻进效率和孔的质量。作者通过对钻孔排渣过程的分析,提出了一种独特的理论——“钻渣三区”概念,这包括粘附区、悬浮区和沉淀区。这三个区域是动态演变并最终同时存在的,它们共同决定了钻渣能否顺利排出。
文章利用流体力学原理,推导出了冲洗液循环过程中的沿程水力损失公式,以及在固液耦合作用下,钻渣在冲洗液中上返的力学模型。冲洗液在钻孔清洗和排渣过程中的作用至关重要,但研究发现,沿程水力损失对钻渣上返速度的影响较小。这暗示了影响排渣效率的主要因素可能并非冲洗液的流动特性,而是其他因素,如钻孔机具的选择、冲洗液流量的控制、钻机转速和钻压的调节。
文章进一步指出,为了优化排渣效果,必须综合考虑这些因素,确保它们之间的协调一致。控制钻渣聚集区的形成是提高钻进速度的关键,这需要通过选择合适的钻孔设备、合理设定冲洗液流量以及精确控制钻机的工作参数来实现。通过这种方式,可以有效避免钻渣在孔内堆积,从而提高钻孔作业的效率和质量。
该研究对于理解煤矿巷道底板锚固孔钻进技术具有重要意义,对于改善钻孔工艺,减少施工难度,提高钻孔效率,以及保障矿井安全具有实际指导价值。它不仅基于理论分析,还结合了现场实际情况,为解决钻孔排渣问题提供了科学依据和实践策略。此外,这项研究也体现了跨学科知识的应用,如流体力学与采矿工程的结合,展示了理论与实践的紧密联系。
2020-05-15 上传
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