煤巷顶板锚固孔钻进钻杆振动机理与特征分析_中国煤炭行业知识服务平台

煤巷顶板锚固孔钻进钻杆振动机理与特征分析

作者

刘少伟付孟雄张辉岳杰
单位

河南理工大学能源科学与工程学院煤炭安全生产河南省协同创新中心
摘要

基于煤巷顶板锚固孔钻进过程中钻杆存在横向振动、纵向振动、扭转振动,且岩石的响应力与反扭矩是钻杆发生3种振动的主要原因.利用数值计算方法,对λ=1.0~1.5条件下,煤巷顶板几种常见的岩石模拟钻进,获取了4种岩石对钻杆的响应力与反扭矩,并得到了钻杆的振动特征,发现应力状态的改变对钻杆振动特征影响不明显,钻杆在砂岩中钻进时主要振动形式以横向振动为主,在砂质泥岩中钻进时以纵向振动为主,在泥岩和软弱夹层中钻进时以扭转振动为主.钻杆横向和纵向振动响应频率按由大到小顺序依次为:砂岩、砂质泥岩、泥岩、软弱夹层.扭转振动响应频率按由大到小顺序依次为:泥岩、砂岩、砂质泥岩、软弱夹层.
关键词

顶板锚固孔振动特征响应力反扭矩响应频率
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51274087；51104055)；
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