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作者
李明强王加磊
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单位
淮南矿业(集团)有限责任公司
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摘要
瓦斯含量是煤与瓦斯突出危险性鉴定和瓦斯治理工程的依据,通过原始瓦斯压力、吸附常数等参数理论计算得到瓦斯含量的方法,存在作业复杂、周期长等缺点,快速连续取样后,依据其解吸规律直接测定计算瓦斯含量,提高了取样效率和测定结果精度,其中取样钻头是快速连续取样技术关键钻具。采用数值模拟方法,分析了不同取样深度时的孔底压力和风流速度分布,确定了钻头外喷孔、环形喷嘴最优结构参数,通过现场取样试验,验证了取样钻头的性能。研究表明,钻头外喷孔的位置对出口处流量的分配无影响,对形成反循环的效果影响较小,外喷孔最优装置角应为10°~15°。采用钻头内嵌环形喷射方案,喷嘴安装角15°、6喷嘴与8喷嘴串联结构时产生的抽吸负压最大。在淮南矿业集团的潘一东煤矿最大取样深度126 m,最小取样深度110 m,取样成功率达到100%,取样质量500 g以上,深孔定点快速连续取样测定结果均优于孔口钻孔环空钻屑测定值15%以上。
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关键词
煤矿井下煤层瓦斯含量连续取样环形喷射钻头
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文章目录
0前言
1快速定点连续取样技术
2连续取样喷射钻头关键结构研究
2.1喷射钻头总体结构
2.2钻头外喷孔参数研究
(1)不同喷孔装置角孔底流场分析
(2)钻齿截面处空气速度分布
(3)出口气体流量分析
(4)出口空气流速分析
(5)喷孔装置位置分析
2.3环形喷射器研究
(1)喷射器中轴线压力分析
(2)喷射器中轴线速度分析
(3)喷射器喷嘴结构优化分析
3现场试验
4结语
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DOI
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引用格式
[1]李明强,王加磊.煤矿井下煤层定点快速连续取样环形喷射钻头研究[J].煤炭技术,2024,43(12):170-175.
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