基于Fluent的氮气定向钻进排渣规律模拟研究_中国煤炭行业知识服务平台

基于Fluent的氮气定向钻进排渣规律模拟研究

作者

孙永新马丁金元甲张杰赵鑫陈天柱
单位

山西天地王坡煤业有限公司煤炭科学研究总院中煤科工西安研究院（集团）有限公司
摘要

以煤矿井下氮气定向钻进孔深、固气比、粒径为变量，研究不同参数下的煤渣运移规律，利用Fluent模拟软件对不同工况煤渣运移轨迹、速度分布、体积分布和排渣效率进行了模拟。结果表明，煤渣在氮气气流作用下，发生复杂的螺旋式运移，轴向速度0.24～2.46 m/s；径向速度-0.377～0.544 m/s。同一时刻不同截面残余煤渣随孔深增加而增多，同一环空截面不同时刻残余煤渣随时间延长而减少。残余煤渣体积分数与孔深之间关联性较小。随着固气比和煤渣粒径增大，排渣效率降低，固气比为1、5、10时前4 s分别排出56%、11%、4%，粒径为0.6、1、2 mm时前6 s分别排出99%、90%、65%。
关键词

氮气定向钻进排渣模拟煤矿
文章目录

0 引言
1 几何模型建立与网格划分
1.1 几何模型
1.2 网格划分
2 流体模型与参数设置
2.1 流体模型选择
(1）欧拉-拉格朗日法
(2）欧拉法
2.2 模型设置
2.3 变量设置
3 运行结果分析
3.1 煤渣运移速度分布
3.2 煤渣体积分布
3.3 不同工况排渣效率对比
4 结语
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