收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

偏转水射流煤层钻孔的射流特性研究

夏永军  
【摘要】:瓦斯抽放是治理瓦斯的基本措施,而抽放瓦斯需要在煤层中钻长孔。常规的机械钻孔技术是靠钻杆旋转带动钻头切割煤,钻头与钻孔之间紧密接触,容易出现卡钻、夹钻、钻头磨损快等问题。使用高压水射流技术在煤层中钻孔,由于射流钻头和钻孔是非接触的,从而可以在一定程度上避免卡钻、夹钻、钻头磨损快等问题,且通过高压水射流还能实现对钻孔的扩充,增加钻孔的有效抽放半径。在国内,用高压水射流在煤层中钻孔是一项新技术,重点需要对射流钻头以及射流特性进行研究。 本文在分析国内外高压水射流理论与技术研究现状的基础上,对淹没水射流的自模性、扩散性和速度衰减性做了洋细分析和论述,初步设计了用于煤层钻孔的偏转水射流钻头。对射流喷嘴的运动规律进行理论分析,得出了影响射流喷嘴旋转速度各参数的匹配关系。采用了标准的κ-ε双方程模型对射流速度和压力的变化规律进行了数值模拟。为了进一步研究水射流特性,论文对射流打击力和射流冲击压力实验测试进行了分析说明。同时论文还对高压水射流破煤机理进行了分析和论述。论文主要工作和结论如下: (1) 通过理论分析,得出射流反冲力F=Qv_j。 (2) 运用牛顿动力学定律,理论计算出影响旋转喷嘴转速的各因素取值范围:射流压力p应大于(Mρ)/(50πRC~2d~2sinα),偏角α取值必需大于arcsin (Mρ)/(50πRC~2d~2p),旋转半径尺取值应大于(Mρ)/(50πC~2d~2psinα),喷嘴直径d的取值应大于2~((Mρ)/(50πRC~2psinα))。 (3) 通过对射流特性的数值研究,发现同一喷嘴直径同一初速度下不同断面的速度分布规律相似,都服从正态分布;射流出口轴心初速度大小的改变不会影响射流总压力的分布规律,喷距的改变会影响总压力的分布形状,射流总压力都服从正态分布;同一喷嘴直径不同轴心初速度下射流轴心速度衰减规律具有相似性,


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 邓和平;地下牙轮穿孔技术在我国的发展概况及前景[J];矿业研究与开发;1999年04期
2 曾崴,徐武;钻孔桩压力灌浆补强的设计与施工[J];江西化工;2001年01期
3 张瑞江;向顶板裂隙带布孔进行瓦斯抽放的实践[J];江苏煤炭;2003年03期
4 王维,毛立举;钻孔桩纠斜钻头结构浅析[J];中州煤炭;2003年01期
5 周永臣,岳殿召,张广军,林在康;用VB编程实现钻孔自动绘制[J];能源技术与管理;2004年01期
6 曲以平,王丽丽 ,王维维;钻孔中煤层气压力测定结果的实用意义[J];鸡西大学学报;2004年04期
7 王念红,王鸿雷,郑明宗;新安煤矿超软煤层掘进工作面瓦斯防治实践[J];煤炭技术;2005年08期
8 戈璜,张珊珊;12MW汽轮机转子打孔机的研制[J];青岛科技大学学报(自然科学版);2005年04期
9 王翠表;信海红;温丽娟;;FMEA在麻花钻钻孔中的应用[J];煤矿机械;2006年08期
10 乔元栋;;对冲击矿压的预测和治理[J];山西煤炭;2006年03期
11 蒋云;;煤矿采掘机械破损螺纹孔修复方法[J];同煤科技;2006年04期
12 张其朝;;兴安煤矿瓦斯抽放及利用[J];煤炭技术;2007年11期
13 王熙宗;魏东英;王崇倡;;露天矿基础地理信息系统的建立[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年S1期
14 张宝泰;;锚注技术在井下钻孔周围渗漏水处理中的应用[J];煤炭科技;2008年04期
15 满在山;王档良;曾广东;;矿井瞬变电磁法在新驿煤矿探水中的应用[J];煤炭科学技术;2009年04期
16 翟华;魏风清;李敬东;原晓红;;新型节流式差压流量计的研制[J];中州煤炭;2010年03期
17 张文风;;积水采空区下巷道探放水掘进安全施工技术[J];水力采煤与管道运输;2010年02期
18 逄启寿;满长才;徐惠寒;;加工中心在孔加工中的应用[J];机床与液压;2010年24期
19 张约美;;一种新型钻模装置设计[J];林业机械与木工设备;2011年09期
20 韩军智;;钻孔封孔技术讲座 第一讲 封孔目的与要求[J];世界核地质科学;1981年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹洪富;梁忠;;改进方法治疗慢性硬膜下血肿47例分析[A];第二十届航天医学年会暨第三届航天护理年会论文汇编[C];2004年
2 张德元;贾建超;梁红艺;;钻孔煤层瓦斯压力测定[A];矿山地质灾害成灾机理与防治技术研究与应用[C];2009年
3 毕卫国;张梅;孙文进;;井下爆破压裂技术应用研究[A];第十一届中国煤炭学会爆破学术会议论文集[C];2010年
4 张庆中;黄坤强;郝建斌;;屯留矿井下大断面斜煤仓施工方法[A];矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集(上册)[C];2006年
5 刘发义;;矿井瓦斯抽采探索[A];矿山建设工程技术新进展——2008全国矿山建设学术会议文集(下)[C];2008年
6 姚立国;;崔家沟煤矿上隅角瓦斯治理技术[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
7 张成杰;曲山杰;韩恩洞;;颅脑外伤并慢性硬膜下血肿钻孔外引流术改进(附10例报告)[A];第三届全国急诊创伤学学术交流会论文汇编[C];1999年
8 刘洪生;;特殊地质条件下的钻孔施工[A];土木建筑学术文库(第7卷)[C];2007年
9 贾兆武;匙召君;彭乃中;;蔺河口水电站坝体碾压混凝土现场压水及钻孔取芯质量检测[A];2005年度碾压混凝土材料及质量检测专题会议论文汇编[C];2005年
10 李国彬;严洪丽;;北京蓝靛厂立交桥钢箱梁制作技术[A];2004年全国建筑钢结构行业大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘炯;骨内高压对关节软骨影响的实验研究[D];重庆医科大学;2008年
2 林艾光;吊耳养殖虾夷扇贝耳部钻孔自动化关键技术研究[D];大连理工大学;2009年
3 周凤增;煤矿井下自燃火源定位技术的研究与应用[D];中国矿业大学(北京);2010年
4 鲍永杰;C/E复合材料制孔缺陷成因与高效制孔技术[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 夏永军;偏转水射流煤层钻孔的射流特性研究[D];煤炭科学研究总院;2005年
2 高尚青;矿用智能防灭火钻孔温度测量仪的开发与研制[D];太原理工大学;2005年
3 王爱君;电镀金刚石工具加工玻璃材料的研究[D];天津大学;2004年
4 杨远;钻孔数据分析与三维可视化建模的数据集市研究[D];中国地质大学;2007年
5 胡鹏华;大直径钻孔预测与瓦斯突出可行性的理论研究[D];中国地质大学(北京);2007年
6 王丹;凯芙拉纤维增强复合材料加工技术研究[D];南京理工大学;2007年
7 陈瑞;旋转磨料射流喷嘴磨损机理与钻孔试验研究[D];安徽理工大学;2007年
8 彭树宏;波速测试技术在采空区注浆质量检测中的研究与应用[D];新疆大学;2008年
9 程谟栋;微磨料水射流加工装置设计与工艺研究[D];广东工业大学;2007年
10 张法智;LIT密封剂及其在煤层气增采中的应用[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李光星;打击钻孔盗油确保输油管道安全[N];中国石化报;2001年
2 ;日本速技能机械进军上海[N];中国机电日报;2002年
3 本报驻俄罗斯记者 马剑;俄罗斯 紧锣密鼓捞库艇[N];人民日报;2001年
4 夏昭敏 许森 新华社记者 陈万军;波涛深处闻惊雷[N];解放军报;2000年
5 王成忠 李世科;科技创新筑新路[N];科技日报;2000年
6 江西铜业公司德兴铜矿采矿场 过凯明;原材料单耗承包降低成本[N];中国财经报;2000年
7 宫敏;金华集团巧走经营路[N];中国矿业报;2000年
8 本报通讯员 翟俊甫 方金勇;“水电铁军”战三峡[N];中国水利报;2000年
9 本报特约记者 丁淑暖;香港廉署严查“豆腐渣”工程[N];检察日报;2001年
10 张敬国;读玉凌家滩[N];中国文物报;2001年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978