煤矿井下水平保压取心保压触发装置研制与试验研究

作     者：黄伟 陈领 李佳南 凡东 杨明庆 刘贵康 许晴 马长亮 吕晓东 王鼎铭 HUANG Wei;CHEN Ling;LI Jianan;FAN Dong;YANG Mingqing;LIU Guikang;XU Qing;MA Changliang;LYU Xiaodong;WANG Dingming

作者机构：四川大学机械工程学院四川成都610065 四川大学水利水电学院四川成都610065 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 金石钻探(唐山)股份有限公司河北唐山063004 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFB3706604) 国家重点研发计划项目(2022YFB3706605) 四川大学-宜宾市2020年市校战略合作专项资金项目(2020CDYB-18) 

出 版 物：《煤田地质与勘探》 (Coal Geology & Exploration)

年 卷 期：2023年第51卷第8期

页      码：39-46页

摘      要：瓦斯含量是煤矿安全开采和煤层气资源开发利用的重要评价指标,而保压取心技术是提高煤层瓦斯含量精确测定的有效途径。针对煤矿水平保压取心特殊工况,基于煤矿原位保压保瓦斯取心原理与技术,为提高保压煤样的采取率,研制了保压触发装置,系统设计了装置的密封保压单元、液压驱动模块和捞矛头与水平打捞器连接-脱卡机构等关键部件。搭建了保压触发装置工作性能地面试验系统,对装置性能进行试验研究。结果表明:在保压控制器阀盖5个典型的翻转方向工况下,保压触发装置的各功能模块均稳定运行,保压控制器均完成了翻转闭合;同时,钢丝绳顺利从取心钻杆内取出,有效防止取心器从孔底提至孔口过程中钢丝绳缠绕,避免引起设备故障。采用电动试压泵对已完成工作性能试验的取心器保压舱进行打压测试,结果表明:在最高压力为4.1 MPa条件下,压力表读数稳定,取心器保压舱内带压流体不发生泄漏,表明保压触发装置可触发取心器的密封保压功能。最后,在煤矿井下实际条件下对装置性能进行试验,结果表明:保压触发装置可在煤层实际工况下稳定实现取心器的密封保压功能,煤样采取率高达90%。保压触发装置的研发可促进煤矿水平保压取心技术的发展,对煤层瓦斯含量的精准测定具有重要意义。

主 题 词：水平孔 保压取心 保压触发装置 试验研究 煤矿井下 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.12363/issn.1001-1986.22.12.0933

馆 藏 号：203123304...