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相似文献
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1.
采用平板流模型研究固井工程中水泥浆对泥浆的顶替过程。根据流体力学理论,导出了水泥浆与泥浆在偏心环空中轴向层流顶替数学模型,利用逐步逼近法求数值解并解算顶替效率。分析了宾汉流体的流变参数对顶替效率的影响,其结果表明:增大水泥浆与泥浆的密度差、增大水泥浆的动切应力与塑性粘度、降低泥浆的动切应力与塑性粘度、增大流量等都有利于提高注水泥顶替效率。这些结论与其他学者利用实验方法及现场经验所得结论一致。  相似文献   

2.
深部硬岩深孔爆破弱化是一个爆炸动静荷载与地应力耦合作用下的无自由面爆破过程,地应力对爆破裂纹扩展具有很强的抑制作用,这极大地限制了深孔爆破在工作面硬岩的预弱化及切顶卸压等工程中的应用。为了探索地应力影响下的无限岩石爆破中应力波与爆生气体二者对裂纹起裂与扩展的作用机理,采用爆炸力学与断裂力学理论推导了聚能爆破动作用阶段的裂纹长度,利用LSDYNA软件研究了地应力作用下聚能爆破动、静作用下的岩石内裂纹起裂与扩展过程。结果表明:(1)数值模拟结果指向动、静作用的时间分界点为32μs,聚能爆破动作用阶段对裂纹的起裂及初始扩展占主导地位,爆生气体静作用对裂纹的后期扩展占主导。(2)无地应力作用时,静作用阶段裂纹扩展长度是应力波动作用阶段的11倍。地应力为20 MPa时,聚能爆破中动作用阶段裂纹长度被抑制了12.4%,静作用阶段裂纹长度被抑制了86.3%,地应力主要对后期爆生气体静作用阶段的裂纹扩展起抑制作用;侧向地应力垂直于裂纹扩展方向时,其抑制作用随侧向地应力增大而减弱;(3)依托古城矿N1302工作面切顶卸压工程背景,在考虑现场地应力及施工条件下,通过数值模拟最终确定最佳不耦合系数为1.3,...  相似文献   

3.
针对隧道掘进爆破条件下爆源附近围岩关键块体的稳定性问题,建立了关键块体受力状态的力学模型,根据刚体平衡原理建立了爆破振动速度与块体各物理量间的联系,得到了隧道围岩关键块体安全振速的计算表达式。分析表明,关键块体侧向平均正应力与埋深成正比,岩体静侧压系数对块体侧向平均正应力有显著的影响,隧道半径与块体高度的比值对块体侧向平均正应力影响不显著。同时结合实际工程案例,分析了岩体静侧压系数、累积损伤、拱顶与最大切应力区对关键块体安全振速的影响规律,为爆源附近隧道围岩安全振动速度的确定提供理论参考依据。  相似文献   

4.
我队官桥工区在去年采用了泥浆的新处理剂——以工厂出品的单宁酸粉制成的单宁酸钠。在使用过程中,它有用量少、效果好、作用大的优点。比应用煤碱剂、棓碱剂、橡碱剂、青岗剂等优越得多。其主要特点是能迅速的降低泥浆粘度、失水量、静切力、含  相似文献   

5.
详 细介绍了桩 基泥浆最 佳配比的 确定,提出了 静平衡条 件下泥浆 比重的计 算公式,并 给出了泥浆各性能指标的修正方法,对桩基泥浆的配制及管理 有一定的指导作用。  相似文献   

6.
切顶卸压是控制巷道变形的常用手段。针对含水层限制切顶高度的问题,以泊江海子矿113105工作面回风顺槽侧向悬臂、厚硬含水层顶板条件为背景,采用理论分析、数值模拟和现场工业试验的方法,研究了含水层顶板侧向悬臂切顶卸压的合理切顶角度。建立了切顶后巷道煤柱力学模型,推导出不同角度切顶后煤柱应力分布方程。运用ANSYS/LS-DYNA对不同角度切顶进行模拟,结果表明:不同切顶角度下岩石损伤及裂隙发育程度不同,切顶后煤柱应力均有所减小,切顶角度在85°~60°时,煤柱垂直应力呈现“驼峰”趋势,3 m处的垂直应力峰值较大,双峰值随着切顶角度的增大呈减小趋势,55°和50°角度切顶后,煤柱应力峰值点3 m处的垂直应力小于峰值点7 m处的垂直应力,双峰值随着切顶角度的减小呈增大趋势。现场试验表明:按照所设计角度切顶后,围岩应力明显降低,巷道结构变形程度能够满足工作面正常回采的需求,卸压效果显著。  相似文献   

7.
泥浆的动切力、塑性粘度、动塑比与剪切稀释作用的关系鲁凡(中南工业大学)在有的文献中,甚至教科书中,说动塑比表示泥浆的剪切稀释能力。这种说法欠妥。现证明如下:设有两种泥浆:甲种泥浆的动切力为τd1塑性粘度为ηp1动塑比为乙种泥浆的动切力为τd2=τd1...  相似文献   

8.
为了分析在切顶条件下不同“煤柱-充填体”支护对巷道围岩稳定性的影响,以某矿1226综采工作面运输巷为研究背景,通过理论分析与数值模拟相结合的方法,对切顶条件下应力转移过程和不同“煤柱-充填体”支护时垂直应力变化规律展开研究。研究结果表明:“煤柱-充填体”支护条件下,切顶时运输巷实体煤侧巷帮的垂直应力相对于未切顶时降低了9.5%,护巷煤柱侧巷帮的垂直应力降低了45%,运输巷两帮水平变形和巷旁支护压缩变形分别降低了21%和30.8%,即利用切顶卸压技术可以实现运输巷围岩应力及变形的双重优化,有利于运输巷围岩的长期稳定;巷旁支护垂直应力是影响巷道围岩稳定的主控因素,巷旁支护垂直应力平均降低速率随着充填强度的增加呈线性增加趋势,最大为5.8%,巷旁支护垂直应力平均降低速率随着煤柱宽度的增大呈先增后降趋势,最大为13.6%;根据“煤柱-充填体”协同承载性能变化对巷旁支护垂直应力的影响规律,拟合了不同煤柱宽度和充填体强度与巷旁支护垂直应力之间的函数关系式。在切顶条件下,留设护巷煤柱宽度为7.5 m、充填体强度为6.5 MPa时,对巷道围岩稳定的控制效果较好。  相似文献   

9.
以某矿113105工作面侧向切顶为研究背景,通过理论分析、数值模拟和现场监测的方法,研究切顶后煤柱顶板应力分布及位移演化规律。基于弹性力学建立切顶后煤柱顶板力学模型,运用差分法推导出切顶后煤柱顶板的应力与位移表达式。运用FLAC3D和3DEC软件模拟切顶前后煤柱顶板应力分布及位移演化特征,模拟结果显示,切顶后煤柱顶板应力减小了18.2 MPa,顶板下沉位移为9 cm,卸压率达26%~40%。现场监测表明,煤柱上方顶板应力分布呈现出先增大后减小的趋势,在距离工作面20~30 m处应力达到最大且保持一段应力集中,随后应力降低,在距离工作面65~70 m后应力保持不变。  相似文献   

10.
中厚煤层切顶卸压无煤柱自成巷技术关键参数研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
现阶段切顶卸压无煤柱自成巷开采技术在薄煤层条件下应用较多,而对于中厚煤层的应用研究较少。为提高煤炭资源采出率,同时为避免以传统充填手段实现沿空留巷导致充填体位置产生应力集中,以切顶短壁梁为理论基础,以西山煤电集团公司杜儿坪煤矿62711工作面为工程背景,分析了切顶卸压无煤柱自成巷开采技术在中厚煤层的工艺流程及关键技术参数。通过理论分析和数值模拟的方法,分别对传统长壁式采煤法及切顶预裂爆破高度为4、6、8 m及切顶角度为5°、10°、15°、20°时巷道围岩应力分布及顶板位移情况进行了分析,结果表明:在合理的预裂爆破切顶高度和切顶角度条件下,不仅可以迫使顶板岩层在工作面回采后及时垮落并充满采空区,还可以有效切断巷道与采空区顶板岩层之间的应力传递路径,使得应力集中区域向实体煤深处转移,改善巷道围岩所处的应力环境,起到切顶卸压的作用。  相似文献   

11.
西藏罗布莎科学钻孔冲洗液技术   总被引:17,自引:2,他引:15  
通过西藏罗布莎科学钻孔施工过程冲洗液应用实践,结合现场试验室试验情况及实际生产过程中使用的泥浆类型、配方、性能特点、使用情况,总结出适合罗布莎铬铁矿区易坍塌、破碎、漏失、缩径等复杂地层钻探施工的冲洗液配方,并对不同类型冲洗液使用情况及存在的不足进行了阐述,对同一配方冲洗液在不同钻探工艺条件下使用所取得的不同效果做出了说明,为今后坍塌、破碎、漏失、缩径等复杂地层深部钻探的冲洗液配方选择提供了一些参考。  相似文献   

12.
水平定向钻进非开挖铺管的回拖阻力异常增大往往是钻孔缩径抱管所造成。分析了影响缩径抱管应力的因素:主要是孔内泥浆压力与地应力之差、土层的弹性模量、蠕变性、时间和泥浆失水量;籍此建立了"零失水"状况下计算抱管应力的经验公式,并对泥浆失水造成的影响做了探讨;从综合控制孔内泥浆压力、采用强降失水泥浆体系、紧凑施工作业时间、提高泥浆的润滑性等方面提出了降低抱管阻力的措施。  相似文献   

13.
钻孔灌注桩泥浆流变性能评价方法探讨   总被引:3,自引:1,他引:2  
粘度是评价钻孔灌注桩泥浆性能的重要参数之一.由于钻孔灌注桩桩径大,泥浆循环速度低,剪切速率低,评价石油钻井和地质勘探泥浆流变性能的方法不适合评价钻孔灌注桩泥浆粘度.首先分析了钻孔灌注桩循环速度,推出其剪切速率分布;然后分析了旋转粘度计的剪切速率,提出了低转速的粘度计更适合评价钻孔灌注桩泥浆;最后推导出了塑性粘度、有效粘度和动切力的计算公式,对准确评价钻孔灌注桩泥浆具有重要理论和实践意义.  相似文献   

14.
介绍了所研制的DF-l型泡沫剂组分及性能;对泡沫泥浆钻进的配方进行了研究,得出的最优配方应用于现场,取得了较好的效果、并对泡沫泥浆的护壁机理进行了研究。  相似文献   

15.
地质岩心钻探现场泥浆专家系统设计   总被引:4,自引:1,他引:3  
根据当前地质岩心钻探泥浆使用的技术要求,讨论了满足现场使用的泥浆专家系统的设计方法。建立了以地层分类为基础、以工程实例为依据的泥浆配方推导模式。构建了专用于本系统的地层信息数据库、配方实例数据库以及材料信息数据库等。可根据现场施工钻遇的不同地层,通过本软件迅速查询相应的工程实例配方和使用经验。同时,还可以查询相应泥浆材料的介绍、推荐加量、生产厂商等信息,以便更好地满足施工现场的需求。  相似文献   

16.
张辉  康红普  徐佑林 《煤炭学报》2014,39(3):430-435
针对煤矿巷道底板锚固孔钻进过程中排渣困难的问题,分析了底板锚固孔钻进过程中的排渣过程,提出了底板锚固孔钻进排渣困难是由于"钻渣三区"的存在,得出"钻渣三区"是动态的依次逐步形成的,并最终同时存在;利用流体力学的基本原理,推导了冲洗液循环过程的沿程水力损失及在固液耦合作用下钻渣在冲洗液中上返的力学公式。根据现场基本情况,得出冲洗液在冲洗钻孔及排渣过程中的沿程水力损失对钻渣上返的速度vt影响极小,并确定了"钻渣三区"形成的条件。结果表明:在底板锚固孔钻进过程中,钻孔机具的选择、冲洗液流量的要求以及钻机转速、钻压的控制必须协调一致,控制钻渣聚集区的形成,在很大程度上避免钻渣聚集区的形成是加快钻进速度的关键。  相似文献   

17.
三相泡沫钻井液流变模式可通过灰色关联分析法进行优选。卡森模式是描述该钻井液流变特性的主要模式。该钻井液表观粘度高,切应力较大,剪切稀释特性强。流变参数主要受气液比和基浆性能影响。  相似文献   

18.
为了获得深井软岩巷道的地应力大小和变形规律及其失稳机理,选取千米深井同一水平的2个硐室,进行声发射地应力测试,获得各自相应的地应力大小和方向,发现垂直应力分布差别不大,而水平应力分布差别较大。基于地应力理论计算公式,利用VB6.0编写相应的计算程序,获得相应区域的主应力场的大小和方向,结合现场提供的钻孔柱状图,利用ANSYS建立模型,导入FLAC3D进行数值分析,获得相应的主应力场作用下的硐室围岩变形失稳规律,即岩性较为软弱区域的剪应力集中程度明显、分布范围较广,且围岩破坏越严重。最后发现实测数据与数值模拟结果较为吻合,即破坏严重部位的围岩收敛速度也较大,从而在一定程度上揭示了深部软岩巷道的变形破坏规律,也说明了围岩岩性、剪应力集中程度和范围对整个巷道稳定性起着至关重要作用。  相似文献   

19.
为实现在海洋地质钻探中高效、便捷地采获海底各类地层样品,设计研发了绳索取心泥浆静压活塞取心钻具、海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具,并在南海进行了钻探试验和作业。结果表明,泥浆静压活塞取心钻具能有效减少样品扰动,原始结构较为完整,海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具在粉砂层、砂层中的岩心采取率高于规范要求,能够满足作业需求。  相似文献   

20.
会泽矿区水平钻孔地层复杂,钻孔坍塌、缩径严重,试验采用PAA泥浆,取得较好效果。介绍了PAA泥浆的配方、配制方法和应用效果。  相似文献   

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