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水力冲孔防突措施的破煤理论分析 被引量：75
1
作者 刘明举 任培良 +1 位作者 刘彦伟 孟磊 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第2期142-145,共4页
为了确定不同硬度的煤在高压水射流破煤时所需的破煤压力,以淮南矿业集团潘三矿和谢桥矿为试验点,通过理论计算把实际用的多喷嘴转化为计算用的当量喷嘴,通过当量直径和流量系数计算出水射流的压力,再扣除管路系统的压力损失就能得出高... 为了确定不同硬度的煤在高压水射流破煤时所需的破煤压力,以淮南矿业集团潘三矿和谢桥矿为试验点,通过理论计算把实际用的多喷嘴转化为计算用的当量喷嘴,通过当量直径和流量系数计算出水射流的压力,再扣除管路系统的压力损失就能得出高压水射流的出口压力.再结合矿井的实际条件可知实验煤层的坚固性系数,通过拟合的煤层抗压强度与煤的坚固性系数关系σc=10f就可得出煤的临界抗压强度.从而得出水力冲孔高压水射流所需的破煤压力,理论分析并结合实际考察得出合理的破煤压力取8~15MPa比较合理. 展开更多
关键词 水力冲孔 破煤压力 高压水射流
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高压水射流技术的发展及应用 被引量：48
2
作者 杨林 唐川林 张凤华 《洗净技术》 2004年第1期9-14,共6页
作为一种高能束加工新技术,高压水射流以其高效、节能、清洁、机动灵活的特点,在各行各业中的应用越来越广泛。本文简要介绍了高压纯水射流、脉冲射流、空化射流及磨料射流的发展、特点及其在清洗、切割和其它方面的应用。
关键词 高压水射流技术 高能束加工 脉冲射流 空化射流 磨料射流 清洗 切割
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高压水射流破岩机理研究 被引量：53
3
作者 王瑞和 倪红坚 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2002年第4期118-122,共5页
由于高压水射流破岩涉及的因素较多 ,且影响因素的作用规律比较复杂 ,致使其破岩机理一直未能被准确揭示 ,从而制约着水射流技术的应用和发展。对水射流破岩理论研究的状况进行了回顾 ,系统评述了水射流破岩研究中的理论要点 ,在此基础... 由于高压水射流破岩涉及的因素较多 ,且影响因素的作用规律比较复杂 ,致使其破岩机理一直未能被准确揭示 ,从而制约着水射流技术的应用和发展。对水射流破岩理论研究的状况进行了回顾 ,系统评述了水射流破岩研究中的理论要点 ,在此基础上指出水射流的冲击动载荷、岩石的动态本构关系、岩石与水射流的耦合作用以及水射流破碎岩石的数值模拟研究等是水射流破岩机理研究的发展方向 。 展开更多
关键词 高压水射流 破岩机理 研究 综述 切割岩石 模型
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测量新老混凝土粘结面粗糙度的方法 被引量：36
4
作者 赵志方 于跃海 赵国藩 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2000年第1期26-29,共4页
定量描述新老混凝土粘结面的粗糙度对研究新老混凝土的粘结性能至关重要.试验结果表明,高压水射法处理的粘结面具有分数维结构.分别采用灌砂法和分数维法测量新老混凝土粘结面粗糙度,结果表明二者之间具有较好的线性关系.灌砂法操作简便... 定量描述新老混凝土粘结面的粗糙度对研究新老混凝土的粘结性能至关重要.试验结果表明,高压水射法处理的粘结面具有分数维结构.分别采用灌砂法和分数维法测量新老混凝土粘结面粗糙度,结果表明二者之间具有较好的线性关系.灌砂法操作简便,为工程实践和试验研究提供了可作参考的粘结面粗糙度的测试方法. 展开更多
关键词 粘结面粗糙度 测量方法 高压水射法 混凝土
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热喷涂基体表面前处理技术的研究进展 被引量：36
5
作者 杨震晓 刘敏 +2 位作者 邓春明 邓畅光 车晓舟 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期8-14,共7页
热喷涂涂层与基体机械咬合的结合机理决定了基体表面前处理是热喷涂涂层中非常重要的处理工艺。文中概述了当前广泛应用的喷砂处理的工艺特点,指出砂粒易在基体表面镶嵌和对基体造成损伤是喷砂工艺的主要缺点,讨论了喷砂对高温合金单晶... 热喷涂涂层与基体机械咬合的结合机理决定了基体表面前处理是热喷涂涂层中非常重要的处理工艺。文中概述了当前广泛应用的喷砂处理的工艺特点,指出砂粒易在基体表面镶嵌和对基体造成损伤是喷砂工艺的主要缺点,讨论了喷砂对高温合金单晶材料和超高强钢疲劳性能的影响,研究了软质基体表面超音速火焰喷涂WC涂层的免喷砂工艺。同时介绍了近年来其他热喷涂基体表面前处理方面的研究热点,包括高压水射流处理技术、机械粗化技术以及激光表面前处理,并重点阐述了其基本原理、特点及应用情况。 展开更多
关键词 热喷涂 表面前处理 喷砂 高压水射流处理 机械粗化 激光表面前处理 研究现状
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高压水射流技术的应用现状与发展前景 被引量：36
6
作者 程效锐 张舒研 +1 位作者 马亮亮 罗钰铜 《液压气动与密封》 2019年第8期1-6,共6页
高压水射流是一项一直以来备受行业广泛关注的应用技术,它借助于液体增压原理经特定喷嘴或增压设备将机械能转换为压力能并经由喷嘴小孔形成具有较高能量的射流来解决一系列工程性问题。文章论述了不同种类的高压水射流及其工作原理,对... 高压水射流是一项一直以来备受行业广泛关注的应用技术,它借助于液体增压原理经特定喷嘴或增压设备将机械能转换为压力能并经由喷嘴小孔形成具有较高能量的射流来解决一系列工程性问题。文章论述了不同种类的高压水射流及其工作原理,对该技术在清洗除锈、水切割、破岩粉碎等领域的应用现状和工艺特点作以梳理,并展望了该项技术的研究趋势与发展前景,期望对进一步探索高压水射流的深层机理及扩展其应用范围提供可借鉴的研究思路。 展开更多
关键词 高压水射流 工作原理 工艺特点 应用现状 发展前景
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高压水射流破岩规律的数值模拟研究 被引量：34
7
作者 孙清德 汪志明 +1 位作者 于军泉 张文华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期978-982,共5页
运用动态非线性有限元法和Hoffman破碎准则,研究了高压水射流破碎岩石的规律,提出了高压射流破碎岩石过程分为射流冲蚀破碎和锤冲破碎及两个临界压力的概念。研究结果表明,提高射流冲击速度、喷射直径、横移速度、射流束数,在35°至... 运用动态非线性有限元法和Hoffman破碎准则,研究了高压水射流破碎岩石的规律,提出了高压射流破碎岩石过程分为射流冲蚀破碎和锤冲破碎及两个临界压力的概念。研究结果表明,提高射流冲击速度、喷射直径、横移速度、射流束数,在35°至40°之间合理选择射流入射角可以提高射流破碎岩石的效率。 展开更多
关键词 高压射流 岩石破碎 临界压力 数值模拟 机理
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高压水射流环切割缝自卸压机制与应用 被引量：34
8
作者 张永将 黄振飞 李成成 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3016-3022,共7页
为解决深部矿井低透气性煤层瓦斯抽采难题,针对穿层钻孔提出了高压水射流环切割缝煤层自卸压增透技术。通过瓦斯流动理论分析普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动模式,分别建立了普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动微分方程,获得了高压水射流环切割缝... 为解决深部矿井低透气性煤层瓦斯抽采难题,针对穿层钻孔提出了高压水射流环切割缝煤层自卸压增透技术。通过瓦斯流动理论分析普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动模式,分别建立了普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动微分方程,获得了高压水射流环切割缝自卸压技术改善煤层瓦斯流动机制;采用FLAC3D软件建模分析高压水射流割缝后钻孔周边煤体应力演化规律,基于煤体卸压程度及塑性区分布特征,确定了穿层钻孔合理化割缝参数;通过底板穿层钻孔高压水射流环切割缝技术现场考察,环切割缝后煤层变形量达到0. 136%,煤层透气性系数较原始状态提高了42倍,瓦斯抽采纯量相较普通钻孔提高3. 44～5. 32倍,同等条件下煤层抽采半径提高了1倍以上。理论研究与现场试验均表明,采用高压水射流切割在煤层内部形成环形缝槽,能有效改善钻孔煤体应力状态,增加煤层渗透性,提高瓦斯抽采效率。 展开更多
关键词 高压水射流 环切自卸压增透 低透气性煤层 瓦斯抽采 钻孔
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石门揭煤钻孔布置优化分析及应用 被引量：33
9
作者 卢义玉 刘勇 +1 位作者 夏彬伟 张赛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期283-287,共5页
为优化突出煤层石门揭煤钻孔布置,在理论分析射流割缝影响半径的基础上,提出基于高压脉冲水射流割缝技术的钻孔布置的新工艺。在理论分析圆形紊动射流结构的基础上,研究了射流冲击破碎煤体时射流速度分布,基于动量守恒定律得出射流作用... 为优化突出煤层石门揭煤钻孔布置,在理论分析射流割缝影响半径的基础上,提出基于高压脉冲水射流割缝技术的钻孔布置的新工艺。在理论分析圆形紊动射流结构的基础上,研究了射流冲击破碎煤体时射流速度分布,基于动量守恒定律得出射流作用于煤体的应力分布。并选取重庆某煤矿K1煤层煤体制作原煤煤样进行孔隙率测试和单轴压缩实验,得出煤体的初始损伤和煤体力学参数,基于损伤力学对煤体发生损伤破坏的门槛值进行了计算,得出射流冲击煤体的最大深度和钻孔切缝后影响半径,并应用于重庆某煤矿+175N2号石门揭煤工程。应用结果:钻孔数量减少32个,减少钻尺718.4 m,钻进工程量减少35.7%。 展开更多
关键词 石门揭煤 钻孔 影响半径 高压脉冲水射流
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高压水射流清洗机射流打击力的研究分析 被引量：29
10
作者 刘庭成 范晓红 《清洗世界》 CAS 2008年第12期26-29,共4页
水射流打击力是影响高压水射流清洗机清洗效果的重要因素之一,在一定程度上决定了高压水射流清洗机的清洗质量。本文主要从理论上对高压水射流清洗机的射流打击力进行了分析。
关键词 高压水射流 打击力 清洗机
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磨料水射流切割技术研究现状及其发展趋势 被引量：30
11
作者 弓永军 《液压与气动》 北大核心 2016年第10期1-5,共5页
介绍了高压水射流技术的基本原理,分析连续射流和脉冲射流的原理和特点,并归纳总结了高压纯水射流和磨料水射流的不同特点,概括了磨料的两种不同混合方式的原理和特点,并介绍高压水射流作为新兴工艺技术在除锈和切割领域的应用。
关键词 高压水射流 脉冲射流 前混合 后混合 除锈
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高压水射流技术在石化设备清洗、除锈中的应用 被引量：29
12
作者 薛胜雄 王乐勤 +4 位作者 王永强 彭浩军 樊毅斌 于雷 朱华清 《流体机械》 CSCD 2004年第8期28-30,13,共4页
针对石化行业特有的大量静设备 ,如容器、管道的清洗 ,贮罐、球罐的除漆除锈等问题 ,提出以高压、超高压水射流技术诸一解决的对策。高压水射流用于石化行业清洗虽已成为我国各大企业的常规应用技术 ,本文主要介绍 :等功率超高压变速泵... 针对石化行业特有的大量静设备 ,如容器、管道的清洗 ,贮罐、球罐的除漆除锈等问题 ,提出以高压、超高压水射流技术诸一解决的对策。高压水射流用于石化行业清洗虽已成为我国各大企业的常规应用技术 ,本文主要介绍 :等功率超高压变速泵的清洗应用、磨料水射流与爬壁机器人对钢质表面除锈。 展开更多
关键词 高压不射流 工业清洗 除锈 应用
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高压水射流研究现状及应用 被引量：30
13
作者 曹国强 张睿 《沈阳航空航天大学学报》 2017年第3期1-16,共16页
总结了国内外近年来高压水射流各项技术的研究进展和现状,包括普通水射流、脉冲射流、空化射流、磨料水射流等相关技术,讨论了国内高压水射流技术的发展中的问题,认为国内目前对于提高加工精度具体有效的工程解决方案尚未能解决,在精密... 总结了国内外近年来高压水射流各项技术的研究进展和现状,包括普通水射流、脉冲射流、空化射流、磨料水射流等相关技术,讨论了国内高压水射流技术的发展中的问题,认为国内目前对于提高加工精度具体有效的工程解决方案尚未能解决,在精密加工及复杂形状零件的加工上应用较少,用于复合材料和脆性材料加工的研究还有很多工程难点尚未解决。另外,磨料水射流加工在微型零件、微通道加工及抛光领域中的应用需要进行更进一步的研究。对高压水射流技术的主要发展趋势进行了展望,认为发展智能化控制、提高加工效率、加强对新型射流的研究、扩大水射流加工的应用范围和与其他加工技术综合应用是高压水射流发展的主要方向。 展开更多
关键词 高压水射流 综述 发展
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高压水射流割缝钻孔抽采影响半径研究 被引量：29
14
作者 葛兆龙 梅绪东 +2 位作者 贾亚杰 卢义玉 夏彬伟 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第4期657-664,共8页
钻孔抽采影响半径是确定钻孔布置的基础参数,但关于高压水射流割缝缝槽形态及缝槽形态与钻孔抽采影响半径的影响关系目前尚无系统研究。根据缝槽形态实验结果将缝槽形态简化为圆盘,基于淹没射流结构理论分析缝槽圆盘尺寸,采用COMSOL软... 钻孔抽采影响半径是确定钻孔布置的基础参数,但关于高压水射流割缝缝槽形态及缝槽形态与钻孔抽采影响半径的影响关系目前尚无系统研究。根据缝槽形态实验结果将缝槽形态简化为圆盘,基于淹没射流结构理论分析缝槽圆盘尺寸,采用COMSOL软件研究不同条件煤层的割缝钻孔抽采影响半径,并进行现场测试试验。结果表明:割缝钻孔抽采影响半径与缝槽圆盘、渗透率、抽采时间、瓦斯压力等因素均呈幂函数关系,因素影响显著程度依次为渗透率、抽采时间、瓦斯压力、缝槽圆盘;高压水射流割缝缝槽体积与理论分析确定的缝槽圆盘体积的相对差值为8.33%,在抽采时间130 d时的实测钻孔抽采影响半径与数值模拟的相对差值为6.20%。 展开更多
关键词 高压水射流 割缝 钻孔 抽采影响半径 数值模拟
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瓦斯抽采钻孔修复增透技术与装备 被引量：28
15
作者 苏现波 刘晓 +2 位作者 马保安 裴刚 冯文军 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第6期58-60,30,共4页
针对瓦斯抽采钻孔易发生失稳堵孔导致抽采量严重衰减的问题,研发出瓦斯抽采孔水力作业机,采用外径16 mm连续可缠绕钢管,以高压水射流为核心,形成高压力、变流量、连续修复钻孔技术体系。利用瓦斯抽采孔水力作业机产生的高压水射流对瓦... 针对瓦斯抽采钻孔易发生失稳堵孔导致抽采量严重衰减的问题,研发出瓦斯抽采孔水力作业机,采用外径16 mm连续可缠绕钢管,以高压水射流为核心,形成高压力、变流量、连续修复钻孔技术体系。利用瓦斯抽采孔水力作业机产生的高压水射流对瓦斯抽采钻孔进行冲孔解堵和水力喷射压裂增透,从而达到了卸压和造缝双重增透的目的,使得已有的瓦斯抽采孔重复利用,避免施工新钻孔。该技术在郑煤集团大平煤矿现场应用表明,钻孔修复、增透后瓦斯抽采纯流量可提高800%以上。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 钻孔修复 高压水射流 瓦斯抽采孔水力作业机
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喷嘴结构对高压水射流影响及结构参数优化设计 被引量：27
16
作者 韩启龙 马洋 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期68-74,共7页
喷嘴是产生高压水射流的关键部件,其结构形式对射流动力学性能有很大影响。以圆柱形喷嘴为对象,进行喷嘴结构对高压水射流的影响分析及结构参数优化设计。采用两相流计算流体力学模型进行喷嘴内外的射流流场分析。为节省计算资源,在优... 喷嘴是产生高压水射流的关键部件,其结构形式对射流动力学性能有很大影响。以圆柱形喷嘴为对象,进行喷嘴结构对高压水射流的影响分析及结构参数优化设计。采用两相流计算流体力学模型进行喷嘴内外的射流流场分析。为节省计算资源,在优化设计时引入Kriging代理模型替代计算流体力学模型。分别采用改进的非劣分类遗传算法和基于分解的多目标进化算法进行单目标和多目标优化设计。研究结果表明:直线型喷嘴总体性能较优,凹型喷嘴的次之,凸型喷嘴性能最差。以直线型喷嘴为设计对象,以射流初始段长度和流量为目标,得到了单目标和多目标优化设计结果。单目标优化时,两个指标较基准外形分别提高14.71%和27.56%。多目标优化时,优化得到的半锥角处于[15.4°,89.8°]区间内。运用代理模型和进化算法的全局优化方法在进行喷嘴的优化设计时是有效的。 展开更多
关键词 高压水射流 喷嘴 全局优化 两相流 代理模型 基于分解的多目标进化算法
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高压水射流打击效率理论分析 被引量：23
17
作者 陈玉凡 《清洗世界》 CAS 2006年第10期32-35,共4页
从理论上分析高压水射流清洗机的主参数———压力和流量对清洗效率的影响,以便更好地选用清洗机。
关键词 高压水射流 打击力 主参数 压力 流量
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低渗煤层高压水射流割缝增透技术试验研究 被引量：25
18
作者 韩颖 宋德尚 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2014年第12期35-39,共5页
霍尔辛赫煤矿为高瓦斯矿井，3号煤层为较难抽放煤层，如何有效增加3号煤层透气性、提高瓦斯抽采效果，成为矿方亟需解决的问题。为此，采用自主研发的瓦斯抽采孔水力作业机，开展了低渗煤层高压水射流割缝增透抽采瓦斯技术试验研究。研... 霍尔辛赫煤矿为高瓦斯矿井，3号煤层为较难抽放煤层，如何有效增加3号煤层透气性、提高瓦斯抽采效果，成为矿方亟需解决的问题。为此，采用自主研发的瓦斯抽采孔水力作业机，开展了低渗煤层高压水射流割缝增透抽采瓦斯技术试验研究。研究表明：经高压水射流割缝后，瓦斯抽采钻孔的平均抽采浓度增加3．87～9．31倍，平均抽采纯量增加2．67～7．33倍，增透效果显著；割缝钻孔出煤量为2．3～3．4 t，使钻孔周围煤体地应力得以有效释放，这也正是瓦斯抽采效果显著提高的主要原因。 展开更多
关键词 低渗煤层 高压水射流 割缝 增透 瓦斯抽采
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水力冲孔措施研究进展及存在问题分析 被引量：23
19
作者 李波 张路路 +1 位作者 孙东辉 王珂 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期16-22,共7页
论述了水力冲孔卸压增透措施的研究进展,指出了水力冲孔措施所存在的一些问题,并对水力冲孔的研究方向进行展望。结果表明:高压水射流的应用发展为水力冲孔的研究提供坚实基础,现场考察手段能较好检测消突效果及卸压增透范围,数值模拟... 论述了水力冲孔卸压增透措施的研究进展,指出了水力冲孔措施所存在的一些问题,并对水力冲孔的研究方向进行展望。结果表明:高压水射流的应用发展为水力冲孔的研究提供坚实基础,现场考察手段能较好检测消突效果及卸压增透范围,数值模拟的运用极大地促进了水力冲孔措施的研究;现阶段对不同类型煤的最佳破煤压力及合理冲出煤量缺少研究,现场考察水力冲孔有效影响半径存在一定误差,且需要大量投资和人力,数值模拟普遍未考虑煤的塑性、煤层渗透率和孔隙率的动态变化;今后应加强水射流破煤机理方面的研究,在考虑煤存在流变特性、扩容膨胀效应和瓦斯吸附解吸特性的基础上,寻求水力冲孔数值模拟计算方法,不断优化模型以及考察精度。 展开更多
关键词 水力冲孔 高压水射流 破煤压力 有效影响半径
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高压水射流破碎高围压岩石损伤场的数值模拟 被引量：23
20
作者 刘佳亮 司鹄 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期40-46,共7页
利用ALE(arbitrary lagrange-euler)算法,考虑到一般情况下岩石处于高围压状态,建立了高压水射流冲击高围压岩石的数值模型。分析了高压水射流冲击下高围压岩石的损伤演化过程,指出岩石破碎过程呈阶跃式;通过对比无围压状态下岩石和高... 利用ALE(arbitrary lagrange-euler)算法,考虑到一般情况下岩石处于高围压状态,建立了高压水射流冲击高围压岩石的数值模型。分析了高压水射流冲击下高围压岩石的损伤演化过程,指出岩石破碎过程呈阶跃式;通过对比无围压状态下岩石和高围压状态下岩石在高压水射流作用下破碎坑演化情况,指出处于高围压状态下的岩石损伤沿轴向的演化速率明显低于无围压状态下的岩石,沿径向的损伤演化受围压影响较小。通过分析4个典型单元在不同速度射流冲击下损伤演化情况,表明在提高射流速度可明显提高射流破岩效率,并在理论上对射流速度与射流破岩性能的关系进行了解释。 展开更多
关键词 数值模拟 高压水射流 围压 损伤
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