一种煤层顶板疏放水钻孔参数确定方法与流程

文档序号:20673660发布日期:2020-05-08 17:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种煤层顶板疏放水钻孔参数确定方法,其特征在于,包括:

耦合多孔介质地下水的渗流与管道中的管流以构建含水层-钻孔系统“渗流-管流耦合模型”;

基于所述渗流-管流耦合模型,计算在该垂高下钻孔不同仰角疏放水钻孔单孔涌水量、单位长度涌水量、疏放最佳仰角以及钻孔长度。

2.根据权利要求1所述的一种煤层顶板疏放水钻孔参数确定方法,其特征在于,基于下式构建渗流-管流耦合模型:

式中,α为钻孔与含水层之间的水力传导系数,hp为钻孔内水位,hi为含水层的水位,d为钻孔直径,ρ是水的密度,μ是动力粘滞系数,τ是钻孔内壁粗糙度,l是钻孔长度,δh是钻孔内任意两点的水头损失。

3.根据权利要求2所述的一种煤层顶板疏放水钻孔参数确定方法,其特征在于,δh的计算基于下式;

式中,f是摩擦系数,l是钻孔长度,d是钻孔直径,g是重力加速度,u是地下水流速。

4.根据权利要求2所述的一种煤层顶板疏放水钻孔参数确定方法,其特征在于,地下水流态的判定基于下式;

式中:re为雷诺数,q为钻孔流量,d为钻孔直径,υ为地下水运动粘滞系数。

5.根据权利要求1所述的一种煤层顶板疏放水钻孔参数确定方法,其特征在于,还包括:采用疏放水钻孔单孔最佳长度和仰角,分别计算分析单个钻场内不同钻孔数量群孔总涌水量,进而确定单个钻场内钻孔的最优数量。


技术总结
本发明涉及一种钻孔参数确定方法,属于煤矿技术领域,具体是涉及一种煤层顶板疏放水钻孔参数确定方法。本发明方法充分考虑了含水层‑钻孔系统中渗流和紊流多流态并存的情况,旨在解决煤层顶板疏放水钻孔水量计算不准,钻孔设计时参数难以确定的问题,对矿井安全高效生产、疏放水工程及排水系统科学合理布置具有非常重要的指导意义和工程实用价值。

技术研发人员:刘基;王皓;靳德武;赵春虎;杨建;许峰;尚宏波;周振方;乔伟;王强民
受保护的技术使用者:中煤科工集团西安研究院有限公司
技术研发日:2020.02.25
技术公布日:2020.05.08
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