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瓦斯抽采孔离心式机械造穴增透机制及装备研发

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目前瓦斯抽采中比较成熟的机械造穴增透装置大部分需要以高压水(气)、连杆或者液压油缸等作为驱动刀臂开合的动力,在井下长钻孔中对动力设备要求较高.研制了一款利用钻杆旋转带动产生的离心力作为打开动力的离心式机械刀,通过调节钻杆转速来控制刀臂打开角度;根据初步试验及力学数值模拟分析,针对刀具整体结构、内部齿条、轴销、刀臂等薄弱部位材质进行优化.在山西某矿N1100 回风巷进行了工业性试验,对比机械造穴和水力造穴施工时间及抽采纯量,验证了离心式机械刀结构设计的合理性和可靠性.结果表明:机械造穴试验孔达到了良好的造穴及抽采效果,该装备能够降低瓦斯抽采孔造穴增透对高压设备的依赖,单穴作业时间较水力造穴缩短近 1/2,瓦斯抽采量提高了 1.67 倍.
Research on centrifugal mechanical cavitation and permeability improving mechanism for gas extraction hole and equipment development

gas extractionpermeability improving technologymechanical cavitationcentrifugal mechanical knifeoptimization design

毕猛、董群、周建伟、高保彬、刘彦伟、史进

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山西王家岭煤业有限公司,山西 忻州 034000

河南理工大学 安全科学与工程学院,河南 焦作 454000

山西潞安集团 余吾煤业公司,山西 长治 046103

河南理工大学 机械与动力工程学院,河南 焦作 454000

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瓦斯抽采 增透技术 机械造穴 离心式机械刀 优化设计

国家自然科学基金面上资助项目

52174173

2023

10.13347/j.cnki.mkaq.2023.10.025

煤矿安全
煤炭科学研究总院沈阳研究院

煤矿安全

CSTPCD北大核心
影响因子：0.56
ISSN：1003-496X
年,卷(期)：2023.54(10)
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