矿业安全与环保

作者：陆占金

关键词：水力切缝, 顺层钻孔, 固液两相流, 切缝排渣, 瓦斯超限

针对顺层钻孔超高压水力切缝作业过程中易出现由于排渣不畅而导致堵孔、抱钻等问题，基于固液两相流理论，研究了煤体颗粒在钻孔中的4种不同流态，分析了不同流态下煤渣颗粒的受力情况，得出钻孔排渣的临界流速为移动层流态临界流速。通过对不同坚固性系数煤层切缝产渣试验数据分析，得出不同煤层坚固性系数条件下切缝产渣量与切缝压力之间的关系曲线，建立了固液两相流切缝排渣模型，确定了既能满足切缝最大效率又能顺畅排渣的最佳切缝压力。结果表明：固液两相流切缝排渣模型能够在保证切缝效率的情况下有效避免切缝过程中喷孔、堵孔及瓦斯超限问题，可用于指导切缝现场切缝压力参数的设计。

来源：2025年第3期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

查看矿业安全与环保杂志2025年第3期