可回收式组合钻具设计与特性研究：松软煤层瓦斯抽采新方案

"井下可回收式组合钻具设计及特性分析" 本文主要探讨了井下松软煤层瓦斯抽采钻孔面临的问题及其解决方案，着重介绍了设计的一种可回收式组合钻具。针对松软煤层钻孔浅、事故率高的现状，科研人员提出了将瓦斯抽采钻孔分为两级施工的新方法，旨在有效延长钻孔深度，提高钻探效率和安全性。通过采用这种创新的钻具设计，可以更好地适应复杂地质条件，减少事故发生的可能性。 在技术实现上，设计团队基于组合钻具的湍流模型进行了深入研究。他们利用FLUENT软件进行数值模拟，以分析钻具内部的流场特性和工作状态。通过对气相速度场和气相压力场的分析，科研人员得出了组合钻具两条流域通道的供风气流比为8:2。这一比例表明，钻具能够有效地控制气流分布，确保孔底分级钻进的需求得到满足，有利于提高钻孔质量和瓦斯抽采效果。 关键词涉及的核心概念包括“可回收式组合钻具”、“湍流模型”、“气相压力场”、“总体结构”和“分配比”。这些关键词揭示了研究的焦点在于设计一种可重复使用的钻具，通过优化流体动力学特性来提升钻进性能。可回收性降低了钻具的使用成本，而气相压力场和气相速度场的控制则直接影响到钻孔的稳定性和效率。总体结构的设计考虑了钻具在井下的适应性和操作便捷性，而分配比则是保证钻孔过程中气流分布均匀的关键参数。 文章属于“行业研究”类别，对煤炭开采行业的安全和效率提升具有重要指导意义。通过这样的技术创新，不仅解决了松软煤层瓦斯抽采的难题，也为类似地质条件下的钻孔作业提供了新的解决方案，有助于推动整个行业的科技进步。该文发表在《煤矿安全》2016年第11期，文章编号1003－496X(2016)11－0127－04，是中煤科工集团西安研究院有限公司的科研成果，作者包括李乔乔、姚宁平、王力和彭涛。