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摘要
针对煤矿井下穿层钻孔硬岩钻进效率低的难题，基于冲击回转钻进机理和Wassara高压液动冲击器主要特点，分析柱齿在冲击荷载下形成的破碎坑形态，并将其划分为崩解区、密实区、开裂区和弹性区。在此基础之上，对柱齿连续破岩的大间隔冲击和小间隔冲击2种情况进行过程分析，结合淮南潘三矿现场试验条件讨论高压液动冲击回转钻进工艺参数，优选高压液动冲击回转钻进配套钻机、冲击器、钻杆、钻头和清水泵，及主要技术参数。试验结果表明：当清水压力在15 MPa以上时，高压液动冲击回转钻进的平均机械钻速为24.67 m/h，与采用该技术之前的8.48 m/h机械钻速相比提高了约1.9倍；并采用回归分析拟合得到机械钻速与水压之间的线性关系，经过数理统计的F检验，F=8.82大于F0.05(1,7)，验证了回归结果是显著的，机械钻速随水压的增大而线性增大。高压液动冲击回转钻进技术可有效提高煤矿井下硬岩层钻进效率，保障煤矿安全高效生产。
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单位中煤科工集团西安研究院有限公司; 淮南矿业（集团）有限责任公司; 煤炭科学技术研究院有限公司
