松軟突出煤層瓦斯抽放鉆孔鉆桿內孔氣力排屑機理.pdf

1、針對松軟突出煤層順層瓦斯鉆孔過程中存在的煤屑運移阻力大、容易沉積堆積造成堵孔、鉆孔深度淺等問題，將鉆井工程中常用的氣舉反循環(huán)技術應用于松軟突出煤層順層瓦斯鉆孔的施工中，對氣力反循環(huán)經鉆桿內孔排屑的氣力排屑機理進行研究。
　　首先，應用連續(xù)介質理論和數(shù)學方法建立氣力排屑過程中氣體和煤粉顆粒群的兩相流模型，包括了連續(xù)性方程、動量方程和能量方程。建立煤粉顆粒群運動速度與氣流速度之間的數(shù)學模型，并由這些模型得到氣力輸送設計計算和實驗研究的

2、主要工藝參數(shù)，包括了料氣輸送比、氣流速度、顆粒粒徑等。
　　其次，基于歐拉雙流體模型對瓦斯抽放鉆孔鉆桿內孔氣力排屑進行仿真模擬，應用Fluent軟件進行網(wǎng)格劃分和數(shù)值求解。得出氣相-空氣，固相-煤粉在管內的運動狀態(tài)。分析在不同入口壓力、流速、顆粒粒度和濃度情況下輸送壓力損失和煤粉運動的機理。結果表明，在水平鉆孔鉆進過程中，煤屑在反循環(huán)氣力作用下，氣流速度在鉆桿內孔中上部比較穩(wěn)定，而在鉆桿內孔下部靠近內壁處的氣流速度明顯下降且小于中