基于固液两相流理论的顺层钻孔切缝排渣技术研究与应用
陆占金
中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆 400037;煤矿灾害防控全国重点实验室,重庆 400037
摘要：针对顺层钻孔超高压水力切缝作业过程中易出现由于排渣不畅而导致堵孔、抱钻等问题,基于固液两相流理论,研究了煤体颗粒在钻孔中的 4 种不同流态,分析了不同流态下煤渣颗粒的受力情况,得出钻孔排渣的临界流速为移动层流态临界流速.通过对不同坚固性系数煤层切缝产渣试验数据分析,得出不同煤层坚固性系数条件下切缝产渣量与切缝压力之间的关系曲线,建立了固液两相流切缝排渣模型,确定了既能满足切缝最大效率又能顺畅排渣的最佳切缝压力.结果表明:固液两相流切缝排渣模型能够在保证切缝效率的情况下有效避免切缝过程中喷孔、堵孔及瓦斯超限问题,可用于指导切缝现场切缝压力参数的设计.
关键词：水力切缝顺层钻孔固液两相流切缝排渣瓦斯超限
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2021-2-TD-ZD008)国家自然科学基金(U21A20110)国家重点实验室开放基金(SKLMRDPC20KF01)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 93-99 )
英文信息