水力联合机械钻头修复失效钻孔方法及参数
温志辉1
苑永旺2
张铁岗2
魏建平2
刘勇2
王建伟3
代硕2
郭鑫辉2
1.河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地,河南焦作 454000;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南焦作 454000;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000;郑州煤炭工业(集团)有限责任公司,河南郑州 4500002.河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地,河南焦作 454000;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南焦作 454000;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作4540003.郑州煤炭工业(集团)有限责任公司,河南郑州 450000
摘要：为了高效修复失效瓦斯抽采钻孔,提出了水力联合机械钻头修复失效钻孔的方法.通过构建水力驱动机械钻头旋转力学理论模型与转速公式,理论研究了机械钻头扭矩M、转速n与射流压力p、力臂L、喷嘴直径d的关系;开展了M,n测试试验并确定了理论模型与转速公式的修正系数i,ε;通过对比试验验证了水射流与水力联合机械钻头破煤效果的差异性.结果表明:M值与p,L值呈线性正相关,与d2呈正相关,n值与√p呈正相关;i取0.40,ε值与L值呈线性正相关,与d2呈正相关;在25.00 MPa射流压力下,水力联合机械钻头破煤体积为水射流破煤体积的11.64倍,水力联合机械钻头破煤效果优于水射流破煤效果.在工程应用中水驱动力的合理分配是该方法高效修复钻孔的技术关键.
关键词：瓦斯抽采钻孔修复水射流扭矩转速机械钻头
分类号：TD713(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52274191)国家自然科学基金(52174170)国家自然科学基金(51974109)中国博士后科学基金资助项目(2021M700132)河南理工大学博士基金(B2019-55)
论文发表日期：2023-05-30
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：13( 527-539 )
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