基于Fluent的氮气定向钻进排渣规律模拟研究

作者：孙永新; 马丁^*; 金元甲; 张杰; 赵鑫; 陈天柱

来源：煤炭技术, 2023, 42(12): 200-204.

DOI：10.13301/j.cnki.ct.2023.12.043

• 氮气
• 定向钻进
• 排渣
• 模拟
• 煤矿

以煤矿井下氮气定向钻进孔深、固气比、粒径为变量，研究不同参数下的煤渣运移规律，利用Fluent模拟软件对不同工况煤渣运移轨迹、速度分布、体积分布和排渣效率进行了模拟。结果表明，煤渣在氮气气流作用下，发生复杂的螺旋式运移，轴向速度0.24～2.46 m/s；径向速度-0.377～0.544 m/s。同一时刻不同截面残余煤渣随孔深增加而增多，同一环空截面不同时刻残余煤渣随时间延长而减少。残余煤渣体积分数与孔深之间关联性较小。随着固气比和煤渣粒径增大，排渣效率降低，固气比为1、5、10时前4 s分别排出56%、11%、4%，粒径为0.6、1、2 mm时前6 s分别排出99%、90%、65%。

• 单位
  煤炭科学技术研究院有限公司; 中煤科工集团西安研究院有限公司