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作者
付孟雄刘少伟贾后省张伟光
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单位
河南理工大学能源科学与工程学院河南理工大学安全科学与工程博士后流动站河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室煤炭安全生产协同创新中心新疆工程学院采矿工程系
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摘要
利用理论分析、实验室实验及数值模拟方法研究了底板锚固孔钻进过程中两翼式钻头破岩时钻渣生成机理及尺寸特征.结果表明:两翼式钻头破岩过程实际为底板锚固孔钻渣分区域生成的过程,即锚固孔周边岩石切削破碎生成小粒径钻渣以及中部区域岩柱扭转（受压）破坏生成大粒径钻渣;底板锚固孔钻进过程中岩石的单轴抗压强度越高,钻进过程中产生的大粒径钻渣比例越大,造成钻渣整体平均尺寸随岩石单轴抗压强度的增加而增加.在钻进至较坚硬地层时,由于大尺寸钻渣产出量增加,应及时调整排渣动力参数,防治堵钻或卡钻.
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关键词
锚杆支护底鼓控制底板锚固孔钻渣尺寸
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目（51674098,51604094）；河南省高校创新人才项目（19HASTIT048）；河南省高校基本科研业务费专项基金项目（NSFRF-170602）；河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室开放基金项目（KCF202003）；
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文章目录
1 钻渣生成机理分析
1.1 两翼式钻头破岩过程
1.2 钻渣生成机理
2 基于能量守恒的钻渣平均尺寸计算
2.1 钻进过程中切削力确定
2.2 中心岩柱扭转破坏做功计算
2.3 切削力做功计算
2.4 钻渣平均尺寸计算
3 钻渣尺寸特征数值模拟实验
3.1 模型构建
3.1.1 颗粒体细观参数的标定
3.1.2 数值模型建立
3.2 数值模拟结果分析
3.2.1 钻渣尺寸分布规律分析
3.2.2 不同类型岩石钻渣尺寸特征分析
4 结 论
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引用格式
付孟雄,刘少伟,贾后省,张伟光.煤矿巷道底板锚固孔钻渣生成机理及尺寸特征分析[J].中国矿业大学学报,2021,50(02):228-238.
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