| 基于单柱齿破岩过程的高压液动冲击回转钻进试验研究 |
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| 作者姓名： | 豆旭谦 姚宁平 李秀山 王力 张凯 魏宏超 |
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| 作者单位： | 煤炭科学研究总院,北京 100013;中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安 710077;淮南矿业(集团)有限责任公司地质勘探工程分公司,安徽淮南 232052 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划课题(2018YFC0808005);陕西省重点研发计划项目(2018GY-078);中煤科工西安研究院(集团)有限公司科技创新基金项目(2018XAYMS13) |
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| 摘 要： | 针对煤矿井下穿层钻孔硬岩钻进效率低的难题,基于冲击回转钻进机理和Wassara高压液动冲击器主要特点,分析柱齿在冲击荷载下形成的破碎坑形态,并将其划分为崩解区、密实区、开裂区和弹性区。在此基础之上,对柱齿连续破岩的大间隔冲击和小间隔冲击2种情况进行过程分析,结合淮南潘三矿现场试验条件讨论高压液动冲击回转钻进工艺参数,优选高压液动冲击回转钻进配套钻机、冲击器、钻杆、钻头和清水泵,及主要技术参数。试验结果表明：当清水压力在15 MPa以上时,高压液动冲击回转钻进的平均机械钻速为24.67 m/h,与采用该技术之前的8.48 m/h机械钻速相比提高了约1.9倍;并采用回归分析拟合得到机械钻速与水压之间的线性关系,经过数理统计的F检验,F=8.82大于F0.05(1,7),验证了回归结果是显著的,机械钻速随水压的增大而线性增大。高压液动冲击回转钻进技术可有效提高煤矿井下硬岩层钻进效率,保障煤矿安全高效生产。
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| 关 键 词： | 单齿柱破岩 连续破岩 高压液动冲击器 冲击回转钻进 硬岩钻进 |
| 收稿时间： | 2022-03-17 |
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