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为确定煤矿冷冻取心过程所需合理冷冻剂量,对取心管取心过程管壁温度变化特性研究是解决此问题的关键。使用自主研发的取心管自动测温装置,分别进行了取心深度为5、20、40 m下取心管管壁温度测试(下管阶段、切削阶段和退钻阶段)。通过建立取心管管壁传热模型,基于顺序函数法求解二维非稳态导热反问题,验证并分析了取心过程管壁温度变化规律。研究结果表明:在下管阶段,取心深度较大(40 m)时,存在取心管快速升温的现象;在切削阶段,不同取心深度下,取心管温度均在切削进行一段时间后开始迅速升高,切削结束时升至最高值;在退钻阶段,取心管温降速度基本相同,处于一个缓慢降温的状态;利用顺序函数法求解重构的取心管管壁模拟温度与现场实测温度吻合良好,误差小。研究结果可为煤层瓦斯含量测定低温冷冻取心装置的开发提供参考。 相似文献
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为了确定低温冷冻取心技术中冷冻剂量,依托自制的测温装置对取心管取心过程中取心管壁温度进行全程测量记录,分析取心管壁的温度变化,研究钻头及取心管壁和煤层摩擦的产热情况。结果表明:在取心过程中取心管壁经历温度缓慢上升、快速上升和缓慢下降3个阶段;随取样深度的增大,取心管壁所能达到的最高温度增加,试验中最高温度出现在取心深度为30m时的煤样采集过程中,温度为98.32℃;同一取心深度,取心过程进钻所需时长小于退钻所需时长,进钻时的升温速率高于退钻时的降温速率;不同取心深度,采集煤样所需时间基本一致。 相似文献
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