高压水射流装置冲孔参数模拟与试验研究

采用伯努利方程和机械能衡算公式计算了新设计的螺旋杆式水射流冲孔增透装置的射流有效破煤速度。通过数值模拟分析了不同射速时水射流流体状态,依据煤体坚固性系数f和抗拉强度确定了装置的有效冲孔范围,并针对钱家营矿-600m水平7煤层进行了现场试验考证。研究结果表明:通过控制水射流装置的水压与流量可调节水射流出口速度,射速随水压、流量的增加而增加,对煤体产生的破碎范围也随之增加。通过数值模拟与现场试验结果分析,证实了数值模拟研究中依据煤体坚固性系数f与抗拉强度能够客观地确定不同射速下的冲孔范围,为装置的现场应用提供了参数支撑。