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首頁 > 技術文（wén）章

丁集煤礦高（gāo）壓水射流擴孔試驗分析

時間：2013-07-23     來源： 北京www.91潔清潔設備有限公司

丁集煤礦屬高瓦斯礦井，我們依據先抽後采的原則，在西一（yī）采區開掘低抽巷（xiàng）對（duì）其（qí）上部煤層進行了瓦斯抽放。西一采區低抽巷上方平均（jun1）25 m為11－2煤（méi）層。為了準確考察（chá）研究高壓（yā）水射（shè）流的擴孔效果（guǒ）及對抽放效果和煤層瓦斯參數的影響，我們把試驗場（chǎng）地選擇在西一采區低抽巷主抽放（fàng）管道的近末端位置（zhì），以便準確測定抽放鑽孔的抽放參數。
 
高（gāo）壓（yā）水射流擴孔研究鑽孔布置圖（tú）
 
上圖（tú）為鑽孔布置（zhì）。
 
首先我們在西（xī）一采（cǎi）區低抽巷420m和400m處分（fèn）別施工2組鑽孔，每組2個鑽孔，1#鑽孔與（yǔ）2#鑽孔開孔距離（lí）2m，見煤點距離10m，2#鑽孔（kǒng）與4#鑽孔開孔距離2m，見（jiàn）煤點距離11m，鑽頭穿透（tòu）11－2煤層進入煤層頂板（bǎn）0.5m停鑽，各鑽孔詳細參數見下（xià）表（biǎo）。
 
考察鑽孔參數
鑽孔編號 組別 施工（gōng）傾角/( °) 方位角/( °) 鑽孔深度/m 穿透煤層厚（hòu）度/m
1# 第（dì）一組 60 200 36 5.0
2# 65 240 35 4.8
3# 第（dì）二組 65 205 38 4.6
4# 65 240 40 5.0
 
由於嚴格按照鑽孔參數的（de）設計施工，因此基本可以保證在高壓水射流擴孔之前（qián）第一組與第二組的（de）煤層孔總（zǒng）長度相等，為以（yǐ）後對比（bǐ）提（tí）供了相同的基礎條件。而後，在4個鑽孔施工的過程中，我們分別（bié）收集了每（měi）個鑽孔的煤屑，稱重後密封保存。之後利（lì）用高壓水（shuǐ）射流裝置對3#、4#鑽孔進（jìn）行擴孔施工，分別收集煤屑，稱重後密封保存。最後再利用烘幹設（shè）備對每一份煤屑進行烘幹處理，再稱重。詳細數據請見下表。
 
鑽孔排出煤屑質量表
煤屑源 烘幹（gàn）前（qián）質量/kg 烘幹後質量/kg
1# 106 64
2# 102 61
3# 110 65
4# 118 70
3#擴（kuò）孔（kǒng） 1390 1080
4#擴孔 1220 908
 
從（cóng）上表可以看（kàn）出，4個鑽孔在用Φ89mm鑽頭施工過程中所排煤屑量（liàng）基本相等，3#、4#鑽（zuàn）孔（kǒng）擴孔所排煤屑為本鑽（zuàn）孔普通施工中所（suǒ）排煤屑的15.4倍和13倍。
 
鑽孔煤層經擴（kuò）孔後仍（réng）為圓柱體，則可得出如（rú）下公式：
 
煤的質量表達式
 
上述公式中，M —煤的質量，kg；
            V —煤的體積，m³；
            r —鑽孔半徑，m；
            h —鑽孔長度，m；
            煤的視（shì）密（mì）度（dù） —煤的視密度，取1.4t/m³。
 
3#鑽孔在鑽孔施工過程中排出煤屑65kg，4#鑽孔在鑽孔（kǒng）施工（gōng）過程中排出（chū）煤屑為70kg；而3#鑽孔在擴孔過程中排出煤（méi）屑1080kg，4#鑽孔（kǒng）在擴（kuò）孔過程中排出煤屑908kg，把擴孔前和擴孔後所排煤屑的數（shù）據（jù）代入上式則可以得出擴孔後3#、4#鑽孔煤層部分直徑，分別（bié）為0.422m、0.374m。
 
綜上所述，我們（men）可以看出3#、4#鑽孔（kǒng）經高壓水射流（liú）擴孔後煤層部分直徑（jìng）分別為原來的9.5倍和8.4倍。
  • 標簽：
  • 丁集煤礦擴孔試（shì）驗
  • 高壓水射流（liú）擴孔試驗分析
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