高压旋转水射流扩孔技术及其在强化抽放中的应用研究

摘要

本论文从扩孔强化抽放机理和旋转水射流的破煤机理入手，通过大量实验室实验，研究了不同叶轮参数、喷嘴孔径、喷嘴出口段长度和喷嘴形式对扩孔效果的影响。
　　根据实验室的实验结果，研制了用于煤层扩孔的多喷嘴喷头。
　　应用研制的多喷嘴喷头在城山煤矿3B＃煤层进行了高压旋转水射流扩孔试验，试验表明:多喷嘴喷头的应用扩大了钻孔直径，扩孔后增加了煤层透气性，同时瓦斯抽放量大幅增加，达到了强化抽放的效果。

目录

声明

摘要

1．引言

1．1 问题的提出

1．2 国内外研究现状

2．煤体的渗透性能及扩孔强化抽放机理

2．1 煤体的孔隙结构特征

2．2 煤体的渗透性能

2．3 强化抽放方法概述

2．4 扩孔强化抽放机理

3．高压旋转水射流切割煤体扩孔机理

3．1 旋转射流的动力学参数

3．2 旋转射流的结构特性

3．3 旋转射流的速度分布

3．4 旋转射流流场分布

3．5 旋转射流破煤钻孔特点

3．6 旋转射流破煤机理分析

3．7 旋转射流扩孔增透作用机理

4．实验用喷嘴和导向叶轮

5．高压旋转水射流扩孔实验

5．1 实验系统

5．2 试样制备

5．3 实验方法

5．4 实验方案

5．5 实验过程及结果分析

6．最优喷头及配套喷嘴的设计

6．1 设计原理

6．2 组合高压旋转水射流扩孔喷头及配套喷嘴

7．应用情况及效果考察

7．1 试验矿井概况

7．2 高压旋转水射流扩孔工艺流程

7．3 高压旋转水射流扩孔现场试验过程

7．4 高压旋转水射流扩孔现场试验结果分析

8．结论

9．存在问题

参考文献

致谢