煤体应力监测模拟试验设备研制与应用_中国煤炭行业知识服务平台

煤体应力监测模拟试验设备研制与应用

作者

张凯刘光伟赵志刚郑雅华
单位

山东科技大学能源与矿业工程学院泰安市产品质量监督检验所
摘要

为研究煤体应力对钻机钻进参数的影响规律，研制了一种能够模拟钻压、围压、煤体强度、钻头尺寸4种影响因素的随钻测量模拟试验设备。该设备主要由钻进系统、加载系统和数据测量系统组成，可以实时监测钻进过程中的转矩、转速、钻进位移等钻进参数。运用该设备进行了类煤试件在不同钻压和围压下的随钻测量钻进试验，结果表明：钻进过程中，钻孔深度—时间曲线基本呈线性关系，钻速接近常数，转速先快速增长后保持稳定，转矩快速增长后呈上下波动趋势；转矩、钻速随钻压上升而上升，近似呈线性关系，转速随钻压上升而下降，呈负相关关系；相同钻压条件下，转矩随围压上升而上升；相同围压条件下，转矩随钻压上升而上升；钻速、转速随围压上升而下降，呈负相关关系。
关键词

随钻测量模拟试验煤体应力钻进参量设备研制
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金面上项目(51974171)；山东省自然科学基金重大基础研究项目(ZR2019ZD13)；
文章目录

1 试验设备
1.1 技术方案
1.2 设备的主要组成部分
1.2.1 钻进系统
1.2.2 加载系统
1.2.3 数据测量系统
2 模拟试验设备的应用
2.1 试验过程
2.1.1 试验准备
1)方案设计
2)类煤试件配比与成型
2.1.2 试验过程
2.2 结果与分析
3 结束语
引用格式

张凯,刘光伟,赵志刚,郑雅华.煤体应力监测模拟试验设备研制与应用[J].矿业安全与环保,2023,50(02):71-76.DOI:10.19835/j.issn.1008-4495.2023.02.012.
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