巷道底板小孔径锚固孔深孔钻进强力排渣机理研究

为了解决煤矿巷道底板锚固孔钻进困难的问题,本文提出采用高压水流正循环钻进可以有效避免"钻渣三区"的形成,并研发了一套巷道底板锚固孔深孔强力排渣系统。利用固液两相耦合流体力学理论,推导出冲洗液压力与钻渣颗粒半径、钻渣浓度和钻孔深度之间的关系式以及钻孔深度、钻渣上返速度与冲洗液压力之间的计算公式。结果表明:随着钻渣浓度的提高及钻渣半径的增大,能量消耗的频度和强度就会增加,所需要的冲洗液压力也会增大;冲洗液压力随着钻孔深度的增加而逐渐增大,当钻孔深度为8m时,要求冲洗液压力大于1.9MPa,另外降低钻机推进速度及增大钻头钻速,是保证锚固孔钻进强力排渣的关键。