【技术实现步骤摘要】
煤岩壁钻孔钻具钻削性能实验台
本专利技术涉及一种煤岩壁钻孔钻具钻削性能实验台,具体涉及一种可以根据井下煤岩壁在不同埋深受到的实际地应力的情况,对煤岩壁施加相应的围压的煤岩壁钻孔钻具钻削性能实验台。
技术介绍
煤炭是我国的重要基础能源,各种工业部门每年都要消耗大量的煤炭。尽管煤炭消费比重在未来几年内会有所下降,但煤炭消费在一次能源消费中仍然占据着巨大的比例,依然是我国不可或缺的基础能源之一。煤炭工业在保障我国经济快速增长的同时,煤炭的开采条件也在不断恶化,突出表现为开采深度的增加、瓦斯压力和瓦斯含量的增大、地质构造条件复杂,瓦斯灾害、特别是煤与瓦斯突出灾害日益严重,这使我国成为全世界上煤与瓦斯突出灾害最为严重的国家,瓦斯突出灾害的发生次数和突出强度都排在世界之首。瓦斯抽采是降低开采过程中的瓦斯涌出量、防止瓦斯超限和积聚,预防瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故的重要措施。瓦斯抽采既是一项保障矿工安全的生命工程,也是一项重要的资源工程,更是根治瓦斯灾害的治本之策。钻具在煤岩壁钻进过程中的钻削扭矩和钻削进给力的变化直接影响到钻具对煤岩壁的钻削性能和钻进效率。因此,根据井下煤岩壁在不同埋深受到的实际地应力的情况,对煤岩壁施加相应的围压,模拟钻具钻削煤岩壁的过程,测试煤岩壁钻孔钻具的钻削性能,对煤岩壁钻孔钻具选型,钻具和钻削参数优化具有指导意义。
技术实现思路
为了提高煤岩壁钻孔钻具在钻削煤岩壁过程中的钻削扭矩和钻削进给力的测试数据的可靠性,本专利技术提供一种煤岩壁钻孔钻具钻削性能实验台。该实验台可以根据井下煤岩壁在不同埋深受到的实际地应力的情况,对煤岩壁施加相应的围压,模拟钻具 ...
【技术保护点】
煤岩壁钻孔钻具钻削性能实验台,包括钻削动力装置、煤岩壁围压加载装置、液压系统和信号采集系统;钻削动力装置包括钻机(1)、风机(2)和钻具(包括钻杆(5)和钻头(6));钻机(1)的回转器(3)后端通过动密封接头(10)与风机(2)的风管(11)连接,回转器(3)前端夹紧钻杆(5),钻杆(5)末端装有钻头(6);煤岩壁围压加载装置包括煤岩壁(9)、围压支架(7)和围压油缸(8)、(23)、(24),围压油缸(8)、(23)、(24)分别固定在围压支架(7)上方、左侧、右侧,分别从上面、左面和右面对煤岩壁(9)施加围压;液压系统包括液压泵站(12)和控制台(13),控制台(13)连接到液压泵站(12),液压泵站(12)通过液压软管连接到回转器(3)、进给油缸(4)、围压油缸(8)、(23)、(24),为钻削动力装置和煤岩壁围压加载装置提供动力;信号采集系统包括压力传感器(15)、(18)、(20)、流量传感器(16)、转速传感器(21)、数据采集仪(25)和计算机(26),压力传感器(15)、(18)、(20)、流量传感器(16)、转速传感器(21)分别与数据采集仪(25)连接,数据采集仪 ...
【技术特征摘要】
1.煤岩壁钻孔钻具钻削性能实验台,包括钻削动力装置、煤岩壁围压加载装置、液压系统和信号采集系统;钻削动力装置包括钻机(1)、风机(2)和钻具(包括钻杆(5)和钻头(6));钻机(1)的回转器(3)后端通过动密封接头(10)与风机(2)的风管(11)连接,回转器(3)前端夹紧钻杆(5),钻杆(5)末端装有钻头(6);煤岩壁围压加载装置包括煤岩壁(9)、围压支架(7)和围压油缸(8)、(23)、(24),围压油缸(8)、(23)、(24)分别固定在围压支架(7)上方、左侧、右侧,分别从上面、左面和右面对煤岩壁(9)施加围压;液压系统包括液压泵站(12)和控制台(13),控制台(13)连接到液压泵站(12),液压泵站(12)通过液压软管连接到回转器(3)、进给油缸(4)、围压油缸(8)、(23)、(24),为钻削动力装置和煤岩壁围压加载装置提供动力;信号采集系统包括压力传感器(15)、(18)、(20)、流量传感器(16)、转速传感器(21)、数据采集仪(25)和计算机(26),压力传感器(15)、(18)、(20)、流量传感器(16)、转速传感器(21)分别与数据采集仪(25)连接,数据采集仪(25)与计算机(26)连接,信号采集系统对钻具钻削煤岩壁(9)过程中的液压油压力、液压油流量和钻杆转速的信号进行采集并处理。2.根据权利要求1所述的煤岩壁钻孔钻具钻削性能实验台,其特征在于:所述的煤岩壁围压加载装置的围压支架(7)...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩晓明,李佳良,罗晨旭,刘瑜,王世峰,张强强,陈德拓,
申请(专利权)人:河南理工大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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