高壓水射流裝置沖孔參數(shù)模擬與試驗(yàn)研究
本文選題:高壓水射流 + 流體參數(shù) ; 參考:《煤礦開(kāi)采》2017年06期
【摘要】:采用伯努利方程和機(jī)械能衡算公式計(jì)算了新設(shè)計(jì)的螺旋桿式水射流沖孔增透裝置的射流有效破煤速度。通過(guò)數(shù)值模擬分析了不同射速時(shí)水射流流體狀態(tài),依據(jù)煤體堅(jiān)固性系數(shù)f和抗拉強(qiáng)度確定了裝置的有效沖孔范圍,并針對(duì)錢(qián)家營(yíng)礦-600m水平7煤層進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)考證。研究結(jié)果表明:通過(guò)控制水射流裝置的水壓與流量可調(diào)節(jié)水射流出口速度,射速隨水壓、流量的增加而增加,對(duì)煤體產(chǎn)生的破碎范圍也隨之增加。通過(guò)數(shù)值模擬與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果分析,證實(shí)了數(shù)值模擬研究中依據(jù)煤體堅(jiān)固性系數(shù)f與抗拉強(qiáng)度能夠客觀地確定不同射速下的沖孔范圍,為裝置的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供了參數(shù)支撐。
[Abstract]:Bernoulli equation and mechanical energy balance formula are used to calculate the effective coal breaking velocity of the newly designed spiral water jet perforation and antireflection device. Based on the numerical simulation and analysis of the water jet fluid state at different firing speeds, the effective punching range of the unit is determined according to the coal body firmness coefficient f and tensile strength, and the field test is carried out for Qianjiaying Mine -600m horizontal 7 coal seam. The results show that the velocity of water jet outlet can be adjusted by controlling the water pressure and flow rate of the water jet device. The velocity of injection increases with the increase of water pressure and flow rate, and the breaking range of coal body increases. Through numerical simulation and field test analysis, it is proved that the range of punching under different perforation velocities can be objectively determined according to the coefficient f and tensile strength of coal body in the numerical simulation study, which provides the parameter support for the field application of the device.
【作者單位】: 華北理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;北華航天工業(yè)學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51374089) 河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(E2016209249) 華北理工大學(xué)科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目(Z201619)
【分類(lèi)號(hào)】:TD712.6
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,本文編號(hào):2078515
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