針對(duì)在煤礦井下實(shí)施水力化增透措施過程中,由于液體流動(dòng)管道直徑小、流速大、輸送距離長(zhǎng)等原因造成的阻力損失過大,導(dǎo)致作業(yè)點(diǎn)壓力不夠的問題,通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了胍爾膠、UG-3、DR-12和EM30等4種常用降阻劑的熱穩(wěn)定性、降阻性、剪切穩(wěn)定性等主要性能參數(shù),優(yōu)選出乳液聚合物DR-12降阻劑最適用于煤礦井下水力增透措施。研究了不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下DR-12降阻劑的降阻率隨管徑及流速的變化特征,得到不同工況條件下DR-12降阻劑的最佳使用比例及確定方法�，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用結(jié)果表明,使用DR-12降阻劑進(jìn)行割縫增透的鉆孔的抽采瓦斯純流量是普通鉆孔的5.3倍,與清水割縫鉆孔的抽采瓦斯純流量相比提高了19.1%。 

【文章來源】：礦業(yè)安全與環(huán)保. 2020,47(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

多功能流動(dòng)回路儀示意圖

利用流變儀對(duì)4種降阻劑實(shí)驗(yàn)液進(jìn)行流變剪切性能測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。從圖2中可以看出，實(shí)驗(yàn)液在低剪切速率(小于等于100 s-1)條件下，大部分實(shí)驗(yàn)液表觀黏度超過了10 m Pa·s;在剪切速率大于等于300 s-1條件下，表觀黏度相對(duì)較低且基本穩(wěn)定。4種降阻劑均體現(xiàn)了明顯的非牛頓體特性，具有較好的剪切穩(wěn)定性，且顯示了剪切變稀的特征，尤其以DR-12和EM30兩種降阻劑表現(xiàn)得更加明顯。這就使得添加降阻劑水介質(zhì)在管路中高速流動(dòng)狀態(tài)下，由于表觀黏度低、穩(wěn)定性好，對(duì)降低流動(dòng)阻力具有顯著作用;而在水介質(zhì)作用于煤體后，水介質(zhì)從鉆孔內(nèi)低速流出，這時(shí)降阻劑表現(xiàn)出較高的表觀黏度，能夠使水力化措施產(chǎn)生的煤渣等盡量懸浮在水介質(zhì)中，并被攜帶出鉆孔，提高鉆孔成孔率。

由于降阻劑具有明顯非牛頓體特性，降阻劑在不同流速條件下所需的使用比例不同。采用多功能回路儀中內(nèi)徑10 mm、管長(zhǎng)1.5 m的直管段測(cè)定不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下DR-12降阻劑的降阻率與流速的相互關(guān)系，結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出，在0～15 L/min的流速條件下，所有添加了降阻劑的實(shí)驗(yàn)液的降阻率基本相當(dāng)，但均不明顯;在流速為20～65 L/min時(shí)，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.09%的降阻劑的實(shí)驗(yàn)液降阻率最高。低添加比例的實(shí)驗(yàn)液在流速升高到一定值后衰減十分明顯，而添加比例越高的實(shí)驗(yàn)液，在高流速狀態(tài)下的降阻率穩(wěn)定性更好。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3128400