煤矿底板锚固孔排渣机制与优化策略

"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。