突出煤層變徑破煤機(jī)理及成孔工藝研究.pdf

1、低透氣性松軟煤層成孔工藝是煤礦瓦斯抽采的世界性技術(shù)難題,因此,進(jìn)行低透氣性松軟突出煤層鉆孔變形機(jī)理的研究,開發(fā)新型打鉆工具及施工工藝是十分迫切且必要的。
　　本文結(jié)合突出煤層的有關(guān)知識(shí)和巖石破碎學(xué)的相關(guān)理論,對(duì)突出煤層煤巖破碎機(jī)理及突出煤層鉆孔變形機(jī)理進(jìn)行了探討,并就鉆孔變形的影響因素、鉆孔塑性圈的形成及如何利用進(jìn)行了分析,研究表明了多級(jí)變徑技術(shù)的可行性。
　　在上述理論研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了新型的多級(jí)變徑組合鉆具。該鉆具采用

2、多級(jí)變徑技術(shù),多次“吃掉”鉆孔的塑性變形;同時(shí),除第一級(jí)變徑外,后一級(jí)鉆進(jìn)在前一級(jí)鉆孔破碎圈內(nèi)進(jìn)行,減小施鉆作業(yè)對(duì)工作面前方應(yīng)力和瓦斯動(dòng)力狀況的擾動(dòng)作用,消除施鉆作業(yè)誘導(dǎo)鉆孔噴孔、塌孔、抱(夾)鉆的可能性。
　　在井下進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn),收集了使用該鉆具施工順層鉆孔時(shí)的鉆進(jìn)速度、鉆屑量、終孔深度、孔內(nèi)煤粉分布形態(tài)等參數(shù),并與金剛石復(fù)合片(PDC)鉆頭的施工效果進(jìn)行比照分析,得出多級(jí)變徑鉆頭比金剛石復(fù)合片(PDC)鉆頭的鉆進(jìn)速度加快了52