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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
抽采钻孔变形对孔内淹没射流冲击特性的影响研究
  • 126
  • 作者

    李孟博 高亚斌 张伟浩 刘国强

  • 单位

    太原理工大学安全与应急管理工程学院太原理工大学山西煤矿安全研究生教育创新中心

  • 摘要
    钻孔是水射流增透技术直接作用对象,具有形状易发生形变以及短时冲击即被淹没的特点。目前关于变形钻孔内淹没射流冲击特性尚不明确,为了准确描述钻孔内淹没射流增透技术的作用特点和机制,通过数值模拟手段,分析了孔内淹没水射流在不同钻孔变形比(M=0.5、1.0、1.5、2.0、2.5)和不同射流速度(V=120 m·s-1、140 m·s-1、160 m·s-1、180 m·s-1、200 m·s-1、220 m·s-1)下的流态特性以及冲击作用机理。结果显示:淹没状态下改变钻孔变形比对水射流“壁面回流段”、“充分发展段”影响显著,对水射流“核心段”几乎没有影响,但射流速度对水射流“核心段”影响较大,“核心段”长度随着射流速度增大而增大。随着钻孔变形比增大,接触面中心压强逐渐减小,但水射流对接触面中心的作用范围不断扩大,当变形比增大到2.5时,水射流对接触面作用范围扩大了2.3倍。M增大改变了射流对钻孔曲面的影响方式,水射流经钻孔表面反射形成会涡旋,使壁面冲击压应力转变为拉应力。孔内淹没水射流破坏煤岩是由剪应力和主应力作用、空蚀作用以及孔内涡旋共同作用的结果。
  • 关键词

    增透钻孔淹没射流冲击特性变形比

  • 文章目录

    1 数值模拟
    1.1模型建立
    1.2控制方程
    2 结果与讨论
    2.1圆形钻孔淹没射流冲击特性
    2.2钻孔变形比对淹没射流的影响
    2.3射流速度对淹没射流的影响
    2.4钻孔变形淹没射流破煤岩机制
    3.结论
  • 引用格式
    李孟博,高亚斌,张伟浩,等.抽采钻孔变形对孔内淹没射流冲击特性的影响研究[J/OL].太原理工大学学报,1-11[2024-08-20].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1220.N.20240820.0914.002.html.
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