Resumen

Una gran proporción de los filones de carbón explotables en China pertenecen a filones de carbón blando de baja permeabilidad. Dichos filones de carbón sufren graves riesgos de estallido de carbón y gas y soportan una alta incidencia de grandes desastres en las minas de carbón. La adopción de la cavidad de lavado hidráulico de chorro de agua a alta presión (HPWJ) puede promover eficazmente la eficiencia y el volumen de drenaje de gas y eliminar el peligro oculto de los desastres de gas. Sin embargo, la forma y la presión de impacto del HPWJ giratorio se investigan muy poco. En este estudio, sobre la base de la simulación numérica, se analizaron las distribuciones de tensión axial y radial de HPWJ y el efecto de recogida de energía de una boquilla combinada cónica-cilíndrica. Se concluye que la condición sumergida acelera la atenuación de la velocidad del chorro y reduce la fuerza de impacto del mismo. El ángulo de difusión del chorro crece con el aumento del diámetro de la tobera y de la presión del agua, y 24° es el ángulo de contracción óptimo. Por último, se exploraron las influencias de factores como la velocidad de rotación en la forma y la presión de impacto del HPWJ, y los resultados muestran que la velocidad de rotación debe controlarse dentro de 90 r/min. Los resultados de la investigación sientan las bases del estudio sobre el mecanismo de trituración del carbón por HPWJ y proporcionan apoyo técnico para la investigación y el desarrollo de equipos integrados de perforación y lavado.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:presión de impacto, velocidad de rotación, influencia de los factores, distribución de la tensión radial, ángulo de contracción óptimo, presión del hpwj, veta de carbón explotable, chorro de agua a presión, desarrollo de la perforación, eficacia del drenaje del gas
• Keywords:impact pressure, rotation speed, influence of factors, radial stress distribution, optimal contraction angle, pressure of hpwj, minable coal seam, pressure water jet, development of drilling, gas drainage efficiency