煤礦俯孔排水排渣射流泵優(yōu)化設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鉆孔抽采瓦斯是防治煤與瓦斯突出事故的最常用方法之一。目前煤礦鉆孔工藝主要有濕式和干式兩種。由于濕式鉆孔具有排渣快、污染小、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，得到越來越多的使用。但在濕式鉆進(jìn)俯孔時(shí)孔中一般會(huì)積存大量的水和煤渣，影響瓦斯抽采效果。因此，如何有效地排出俯孔中積存的水和煤渣成為了高效抽采瓦斯的一大難題。針對(duì)該問題，提出直接利用井下壓風(fēng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)排水排渣射流泵進(jìn)行負(fù)壓排水排渣的新思路。
　　 本文采用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，根據(jù)氣體射流泵技術(shù)

2、理論，設(shè)計(jì)了排水排渣射流泵，并通過數(shù)值模擬分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)對(duì)噴射系數(shù)的影響規(guī)律，優(yōu)化了結(jié)構(gòu)參數(shù)，最后通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)定了排水排渣射流泵的噴射系數(shù)。主要研究成果如下：
　　 ①根據(jù)氣體射流泵技術(shù)理論，研究了排水排渣射流泵的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，理論計(jì)算了排水排渣射流泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)及取值范圍。
　　 ②根據(jù)理論計(jì)算結(jié)果，結(jié)合煤礦實(shí)際情況，利用ANSYS CFX軟件，確定了適用于垂深40m以內(nèi)、孔徑75mm以上的煤礦俯孔

3、排水排渣射流泵最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)為：噴嘴穩(wěn)定段長(zhǎng)度3mm，喉嘴距15mm，混合室等面積段長(zhǎng)度60mm。分析了工作參數(shù)對(duì)噴射系數(shù)的影響規(guī)律：當(dāng)壓縮空氣壓力及孔內(nèi)積水垂深一定時(shí)，排水排渣射流泵存在一個(gè)臨界揚(yáng)程和最大噴射系數(shù)。當(dāng)鉆孔垂深小于臨界揚(yáng)程時(shí)，噴射系數(shù)保持不變；當(dāng)鉆孔垂深大于臨界揚(yáng)程時(shí)，噴射系數(shù)急劇減小。噴射系數(shù)隨著孔內(nèi)積水垂深的降低而減小。
　　 ③通過實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)排水排渣射流泵在不同工作參數(shù)下的噴射系數(shù)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明在實(shí)