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閱讀：28發(fā)布時(shí)間：2024-11-6
國內(nèi)外專家對(duì)水射流技術(shù)的研究開始于 20 世紀(jì) 70 年代，美國科學(xué)家 Maurer 等[3]使用 68-105MPa 的高壓水射流進(jìn)行鉆井實(shí)驗(yàn)，證明了高壓射流能大幅度提高機(jī)械鉆速 2-3 倍。張連軍[4]在水力割縫研究中，分析了在水力割縫時(shí)的工藝流程，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在煤體形成縫隙后會(huì)釋放地應(yīng)力，突出煤層中的瓦斯也得到了有效地釋放。鄭春山[5]針對(duì)不同的煤層結(jié)構(gòu)，提出“強(qiáng)水快割"和“細(xì)水慢割"兩種割縫工藝，并利用數(shù)值實(shí)驗(yàn)?zāi)M和物理試驗(yàn)相結(jié)合的方式研究?jī)煞N割縫工藝對(duì)噴孔的影響。葉青等[6]實(shí)驗(yàn)研究了在高壓水射流中添加磨料這種技術(shù)，分析了此種技術(shù)在水力割縫中的作用機(jī)理，取得了較好的割縫效果。袁波等[7]針對(duì)高壓水射流在煤體割縫時(shí)會(huì)由于工作環(huán)境的變化使得系統(tǒng)瞬變壓力與流量突變，通過實(shí)驗(yàn)分析噴嘴和閥芯結(jié)構(gòu)對(duì)瞬變壓力和流量的影響。
針對(duì)水射流技術(shù)提高瓦斯解吸與滲透性方面的研究，Gao 等[8]分析了沖孔鉆孔周圍應(yīng)力分布規(guī)律，以及滲透率與原始滲透率之間的系數(shù)關(guān)系，并通過數(shù)值模擬研究了沖孔半徑與鉆孔周圍應(yīng)力分布及滲透率之間的關(guān)系。沈春明[9]建立了滲透率演化的相似物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，在高壓水射流割縫卸壓增透技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用 FLAC 軟件對(duì)水力割縫進(jìn)行模擬仿真，得出割縫仿真過程的煤層力學(xué)性能變化特性，并測(cè)定了割縫煤體的瓦斯?jié)B透性。葛兆龍[10]等基于動(dòng)態(tài)損傷模型進(jìn)行數(shù)值仿真，研究了初始割縫狀態(tài)下滲透性變化規(guī)律。趙東[11]通過采用吸附-注水-解吸成套設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，獲得了不同階段、不同條件下煤體的瓦斯解吸規(guī)律。
在提高煤體割縫效率方面，G.Fowler 等[12]通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出當(dāng)水射流角度為 45°時(shí)，水射流切割煤層的。Khan、Voitsekhovsky、Leach 為了提高水射流對(duì)煤層的切割效率，對(duì)水射流噴嘴的收縮角展開研究，通過得出重要的結(jié)論提高了射流的集束性[13-15]。Wierzbicki 等[16]從多角度研究了煤體中存在的突出作用對(duì)瓦斯排放的影響。
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