智能钻头技术研究现状与前景展望

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作者 舒惠龙 汪海阁 +4 位作者 崔猛 纪国栋 丁燕 赵飞 邢世旺 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第5期13-19,共7页

智能钻头技术通过集成感知、自适应与决策控制功能,显著提升钻井效率、延长钻头使用寿命并保障钻井安全,是钻井工程智能化发展的核心方向。系统梳理了智能钻头2大技术路径的研究进展:仪器化钻头以近钻头高频数据采集为核心,从振动监测... 智能钻头技术通过集成感知、自适应与决策控制功能,显著提升钻井效率、延长钻头使用寿命并保障钻井安全,是钻井工程智能化发展的核心方向。系统梳理了智能钻头2大技术路径的研究进展:仪器化钻头以近钻头高频数据采集为核心,从振动监测发展为多参数集成测量(如哈利伯顿Cerebro Force、贝克休斯MultiSense 2.0),实现了钻头动力学全参数感知,但实时传输与地层特性识别能力仍有待突破;自适应钻头通过被动式液压机械结构(如TerrAdapt钻头的切削深度控制套筒)或主动调节机构(如NOV可伸缩刀翼原型)动态优化切削深度和钻头形态,有效抑制了粘滑振动,但调节精度与主动响应能力受限。探讨了智能钻头的发展前景,指出仪器化、自适应技术和决策控制系统的深度融合是未来智能钻头发展的主流方向,并针对智能钻头技术当前面临的挑战提出了该技术的重点攻关方向。 展开更多

关键词 智能钻头 仪器化钻头 自适应钻头 切削深度控制 研究现状 发展前景 攻关方向

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结合低位深像素预测起点的小波域运动估计 被引量：2

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作者 宋传鸣 谭茹 +1 位作者 王相海 刘丹 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期776-786,共11页

提出一种用2b深度的像素预测搜索起点的快速小波域运动估计算法.首先,将像素深度的转换形式化为区间分划和区间映射,采用非均匀量化求解区间分划的初始阈值,再用隶属函数计算量化阈值并完成区间映射,从而获得位深度为2b的视频表示;其次... 提出一种用2b深度的像素预测搜索起点的快速小波域运动估计算法.首先,将像素深度的转换形式化为区间分划和区间映射,采用非均匀量化求解区间分划的初始阈值,再用隶属函数计算量化阈值并完成区间映射,从而获得位深度为2b的视频表示;其次,设计了非均匀的搜索起点分布模板,并以此为基础提出一种基于2b深度像素的搜索起点预测算法;最后,以搜索起点为中心,进一步采用改进的低频子带平移运动估计算法MLBSSME在较小的窗口内完成搜索.实验结果表明,对于具有不同场景特点的视频序列,算法始终能保持较高的估计精度,运动补偿的平均峰值信噪比较之低频子带平移运动估计和直接子带运动估计算法高0.41dB和1.43dB,比空间域全搜索降低0.07dB.但是,算法的计算量仅相当于空间域全搜索的4.66%、低频子带平移运动估计的4.62%、子带直接运动估计的22.70%. 展开更多

关键词 视频编码 运动估计 起点预测 小波 低比特深度

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点式冲击刀具的理论与实验分析 被引量：6

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作者 高相斌 赵伟民 +1 位作者 胡长胜 杨春雷 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期755-760,共6页

在分析点式冲击刀具的特点和结构基础上 ,根据Evans提出的最大拉应力切削理论 ,建立了点式冲击刀具对岩石切削破坏时的受力状态模型 .通过对点式冲击刀具的理论和实验分析 ,探讨了如何优化设计使刀具受力最合理 .对不同刀尖角 ,切削不... 在分析点式冲击刀具的特点和结构基础上 ,根据Evans提出的最大拉应力切削理论 ,建立了点式冲击刀具对岩石切削破坏时的受力状态模型 .通过对点式冲击刀具的理论和实验分析 ,探讨了如何优化设计使刀具受力最合理 .对不同刀尖角 ,切削不同岩石时 ,对刀具的受力状态进行了有限元分析 ,得出刀尖角的优化值是 90°和最佳切削深度为 4 0～ 6 5mm的结论 .通过相关实验可知 ,当切削节距接近刀体时 。 展开更多

关键词 点式冲击刀具 最大拉应力切削理论 岩土掘削机械 结构 材料 制造工艺 受力分析 刀尖角 切削深度 掘削机理 最大扭矩 切削节距

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PDC钻头切削深度与切削力之间关系的试验研究 被引量：6

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作者 郭恒 曹俭 +1 位作者 艾池 虞雪峰 《大庆石油学院学报》 EI CAS 北大核心 1997年第2期23-25,共3页

为了改进ＰＤＣ钻头设计，在全尺寸试验的基础上，对ＰＤＣ钻头单齿切削过程进行了试验研究。结果表明：ＰＤＣ钻头切削深度与切削力之间成幂函数关系，力的变化规律反映了岩石破碎过程中的“跃进式”破碎特点。

关键词 PDC钻头 切削深度 切削力 钻头 试验

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PDC钻头切削深度对抑制黏滑振动和提高钻进速度的影响 被引量：12

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作者 李飞 《石油钻采工艺》 CAS 北大核心 2021年第5期566-573,共8页

我国油气需求持续增长,非常规油气田开发力度不断加大,钻井环境日益复杂,黏滑振动常有发生,导致钻井效率降低,钻井费用增加。学界和业界经过长期的研发,一系列黏滑振动抑制技术和工具被应用于钻井工程中。在总结和分析黏滑振动抑制技术... 我国油气需求持续增长,非常规油气田开发力度不断加大,钻井环境日益复杂,黏滑振动常有发生,导致钻井效率降低,钻井费用增加。学界和业界经过长期的研发,一系列黏滑振动抑制技术和工具被应用于钻井工程中。在总结和分析黏滑振动抑制技术发展基础上,着重介绍了PDC钻头切削深度控制技术、控制设备的结构、原理和现场试验效果,分析了这些技术对抑制黏滑振动和提高钻进速度的影响,并且通过机械比能阐述了振动抑制对提高钻井效率的影响。 展开更多

关键词 黏滑振动 抑制技术 钻井效率 非常规油气开发 PDC钻头 切削深度

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钻头钻削桥塞过程受力分析与试验研究 被引量：2

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作者 兰乘宇 丁宇奇 +3 位作者 刘巨保 戴子威 周辉宇 刘玉喜 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期68-74,共7页

为了定量分析和控制连续油管钻头钻削桥塞过程中的钻压和扭矩,预防钻屑过大,返屑困难,对复合桥塞钻削过程进行了力学分析。通过建立连续油管钻头钻削桥塞过程力学分析模型,分析了钻头钻压与压入深度和扭矩与切屑之间的力学关系,得到了... 为了定量分析和控制连续油管钻头钻削桥塞过程中的钻压和扭矩,预防钻屑过大,返屑困难,对复合桥塞钻削过程进行了力学分析。通过建立连续油管钻头钻削桥塞过程力学分析模型,分析了钻头钻压与压入深度和扭矩与切屑之间的力学关系,得到了钻压、扭矩与切削深度的力学方程。为验证该力学方程计算结果的准确性,在2口井进行了现场试验,共钻掉9个桥塞。试验显示,计算结果与现场试验结果的最大相对误差为15%,可满足预测实际钻塞深度的精度需求。研究结果表明,建立的连续油管钻头钻削桥塞过程力学分析模型可以描述钻压、扭矩与切削深度之间的力学关系,对桥塞钻削施工中钻压与扭矩的控制具有指导意义。 展开更多

关键词 连续油管 钻头 桥塞 钻压 扭矩 切削深度

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3D-HEVC帧间编码的低复杂度算法 被引量：1

7

作者 马然 史楠迪 +1 位作者 李攀攀 沈礼权 《电视技术》 北大核心 2015年第13期7-13,共7页

3D-HEVC将HEVC先进的编码工具充分应用到3D视频,随之带来的主要问题是编码的高复杂度。针对3D-HEVC的帧间编码提出了两点改进以降低其编码复杂度。首先,根据相邻帧相关性自适应确定编码单元的划分深度,然后通过判断编码单元的运动活跃... 3D-HEVC将HEVC先进的编码工具充分应用到3D视频,随之带来的主要问题是编码的高复杂度。针对3D-HEVC的帧间编码提出了两点改进以降低其编码复杂度。首先,根据相邻帧相关性自适应确定编码单元的划分深度,然后通过判断编码单元的运动活跃度来限定预测单元的类型选择。提出的算法经仿真实验证明,在保持码率、PSNR基本不变的情况下,其编码时间平均可减少30%。 展开更多

关键词 3D—HEVC 帧间编码 低复杂度 预测单元 划分深度

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不同刨削深度MK型刨刀强度与疲劳寿命研究 被引量：7

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作者 李晓豁 黄志龙 +1 位作者 杜伟 刘述明 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期162-166,共5页

为了研究不同刨削深度下MK97-002型刨刀的强度和寿命特征,提出了一种实体模型刨刀刨削煤层过程的仿真方法。采用柔性体材料建立刨刀实体模型,根据无网格光滑质点动力学SPH理论、等向硬化理论、关联流动法则,构建煤层的本构模型,通过对... 为了研究不同刨削深度下MK97-002型刨刀的强度和寿命特征,提出了一种实体模型刨刀刨削煤层过程的仿真方法。采用柔性体材料建立刨刀实体模型,根据无网格光滑质点动力学SPH理论、等向硬化理论、关联流动法则,构建煤层的本构模型,通过对刨刀薄弱位置(刀体和硬质合金头连接处)3种刨削深度刨削过程的仿真,得出该位置的应力变化及其统计值;采用改进雨流法、线性Miner疲劳累积损伤模型对刨刀疲劳寿命进行预测。结果表明,刨刀的应力随刨削深度增加而增加;刨刀的强度接近许用值,其裕量很小;随刨削深度增加,刨刀的累积损伤增长,有效工作时间减少,疲劳寿命降低,刨刀损坏加剧;所得结论与实际情况相符。 展开更多

关键词 刨刀 疲劳寿命 刨削深度 光滑质点动力学 改进雨流法

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采用2 b深度像素的弹性运动估计算法 被引量：1

9

作者 宋传鸣 闵新 +2 位作者 谢维冬 尹宝才 王相海 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期2469-2484,共16页

为降低传统弹性运动估计的计算复杂度,提出一种2 b深度像素的弹性运动估计方法.首先,利用Prewitt算子提取视频帧的梯度,借助梯度模长的均值和标准差将像素深度从8 b降采样为2 b.其次,引进基于位操作的矩阵乘法和基于比较操作的偏导运算... 为降低传统弹性运动估计的计算复杂度,提出一种2 b深度像素的弹性运动估计方法.首先,利用Prewitt算子提取视频帧的梯度,借助梯度模长的均值和标准差将像素深度从8 b降采样为2 b.其次,引进基于位操作的矩阵乘法和基于比较操作的偏导运算,提出了2 b深度像素的弹性运动模型以及求解该模型的简化高斯牛顿法,避免了黑塞矩阵及其逆矩阵的重复计算.同时,采用1阶线性逼近,得出阻尼步长与运动向量增量、运动补偿误差之间的函数关系以及初始步长的近似计算策略,进而以菱形搜索为初始搜索,给出了2 b深度像素的弹性运动模型的快速求解算法.实验表明:该算法的平均峰值信噪比和计算效率明显优于8 b全搜索、2 b全搜索和传统8 b弹性运动估计. 展开更多

关键词 视频编码 运动估计 低位深度像素 弹性运动模型 自适应阻尼系数

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一种基于FPGA的高速光谱反演系统 被引量：1

10

作者 田晶 《红外技术》 CSCD 北大核心 2019年第6期535-539,共5页

为了高速采集并反演光谱数据,采用FPGA设计了一种高速光谱反演系统。由FPGA控制CCD驱动模块,使CCD高速采集干涉条纹数据并传输给FPGA处理模块。设计了高速数据采集与处理的FPGA硬件结构,通过仿真数据分析了采集模块与处理模块的时序逻... 为了高速采集并反演光谱数据,采用FPGA设计了一种高速光谱反演系统。由FPGA控制CCD驱动模块,使CCD高速采集干涉条纹数据并传输给FPGA处理模块。设计了高速数据采集与处理的FPGA硬件结构,通过仿真数据分析了采集模块与处理模块的时序逻辑关系。为了同时满足系统光谱反演精度与速度的要求,对比了8bit、10bit和12bit数据位深条件下的频谱分布,实验结果显示,位深越小速度越快,但其会降低光谱反演的对比度;而位深越大光谱反演的对比度越好,但处理速度越慢,综合考虑本系统采用10bit位深结构。实验针对中心波长为975nm的激光进行光谱反演,并与MATLAB反演数据进行对比分析。结果显示本系统检测精度符合要求,且速度更快。 展开更多

关键词 高速光谱反演 干涉条纹 位深设置 FPGA

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煤岩刨削中的刨刀受力有限元模拟研究 被引量：2

11

作者 郝志勇 毛君 《微计算机信息》 2011年第10期18-19,共2页

建立刨煤机刨刀刨削煤层的三维模型,利用有限元分析软件LS-DYNA,模拟刨刀刨削煤层的过程。通过研究,得到了刨削速度、刨刀刨削阻力等的时间历程曲线,分析了不同刨削深度、刨刀间距和刨刀宽度对刨削阻力的影响。

关键词 刨煤机 刨刀 刨削深度 刨削阻力

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硅胶牙刷刷头设计及其模具制造工艺 被引量：2

12

作者 俞荣标 王华兴 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期77-80,共4页

从分析对比传统牙刷刷毛与硅胶牙刷刷毛性能着手,根据硅胶材料的特性和牙刷刷头及刷毛的结构特点,提出了优化刷毛设计的台阶思路和解决方法,并对刷头模具中微小孔的制造工艺加工难点进行分析研究,通过对切削力的分析,确定影响微小孔加... 从分析对比传统牙刷刷毛与硅胶牙刷刷毛性能着手,根据硅胶材料的特性和牙刷刷头及刷毛的结构特点,提出了优化刷毛设计的台阶思路和解决方法,并对刷头模具中微小孔的制造工艺加工难点进行分析研究,通过对切削力的分析,确定影响微小孔加工钻头折断的主要因素为切削速度和切削深度,最后通过在精雕Caver400TE上加工进行实验验证,得到刷头模具微小孔加工的一系列工艺参数,经列表分析,得出较为合适的制造参数,验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 硅胶牙刷 微小孔 刷头模具 加工钻头 切削速度 切削深度

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三牙轮钻头瓢形齿齿面结构的空间解析式及积分处理 被引量：3

13

作者 练章华 马德坤 黄春申 《西南石油学院学报》 CSCD 1991年第2期72-79,共8页

本文以空间解析几何的数学理论,推导出了三牙轮钻头瓢形齿的横截面积、体积与瓢形齿吃入岩石深度之间的数学关系式,为研究钻头牙齿破碎岩石坑的形状大小提供了基准,也可作为三牙轮钻头工作行为计算机仿真研究的参考资料。

关键词 牙轮钻头 齿面结构 数学分析

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基于平均有效应力煤与瓦斯突出钻屑量指标研究 被引量：10

14

作者 唐巨鹏 陈帅 于宁 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2017年第1期395-400,共6页

煤与瓦斯突出是煤矿最严重自然灾害,钻屑量指标法是现场煤与瓦斯突出预测主要方法.考虑深部开采条件下水平地应力作用不能忽略,引入平均有效应力,建立了钻孔周围平面应变力学模型,利用Mohr-Coulomb准则推导得到了新钻屑量公式,分析了钻... 煤与瓦斯突出是煤矿最严重自然灾害,钻屑量指标法是现场煤与瓦斯突出预测主要方法.考虑深部开采条件下水平地应力作用不能忽略,引入平均有效应力,建立了钻孔周围平面应变力学模型,利用Mohr-Coulomb准则推导得到了新钻屑量公式,分析了钻屑量与平均有效应力、煤体力学参数间关系规律,计算结果与重庆三汇一矿2124工作面现场钻屑量实测值进行了对比验证.研究结果表明:钻屑量与平均有效应力、煤层深度、煤体容重、泊松比均呈线性递增关系,钻屑量与煤体弹性模量呈幂指数递减关系;采用新钻屑量公式计算结果与三汇一矿现场实测值吻合较好,误差为1.9%.研究结果可为深部煤与瓦斯突出预测提供参考. 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 钻屑量指标 平均有效应力 煤层深度 煤体容重

原文传递

减少产尘的采煤机参数改进途径 被引量：4

15

作者 赵益芳 朱国宏 《山西矿业学院学报》 1996年第1期76-82,共7页

针对目前滚筒采煤机产尘的特点,重点分析了采煤机结构参数和工作参数对产尘的影响,提出了着眼于减尘的采煤机参数改进途径。

关键词 采煤机 结构参数 改进 矿尘 产尘

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锥形PDC单齿破岩试验研究 被引量：19

16

作者 邹德永 郭玉龙 +3 位作者 赵建 陈修平 王家骏 于金平 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期122-125,共4页

为优化锥形PDC齿钻头的结构设计并提高其钻进硬地层的能力,通过锥形PDC切削齿在玄武岩上的破岩试验,分析了切削角、锥顶角及钻压等因素对锥形PDC切削齿破岩效率的影响规律。结果表明:锥形PDC齿适合其锥尖指向钻头轴线安装在钻头上;随着... 为优化锥形PDC齿钻头的结构设计并提高其钻进硬地层的能力,通过锥形PDC切削齿在玄武岩上的破岩试验,分析了切削角、锥顶角及钻压等因素对锥形PDC切削齿破岩效率的影响规律。结果表明:锥形PDC齿适合其锥尖指向钻头轴线安装在钻头上;随着切削角增大,切削深度先增大后减小,当切削角为25°时,切削深度最深;破碎相同体积的岩石,锥顶角小的锥形PDC齿所需的水平切削力小,更易破碎岩石;切削深度与钻压呈指数关系,随着钻压增加而增大。试验结果可为锥形PDC齿钻头结构设计提供依据。 展开更多

关键词 聚晶金刚石复合片钻头 锥形切削齿 破岩 切削角 锥顶角 切削深度

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浅层大位移水平井钻井关键技术分析 被引量：13

17

作者 牛洪波 陈建隆 隋小兵 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期71-74,119,共4页

高平1井是胜利油田第一口位垂比达到4的大位移水平井。为了最大限度降低和克服井下摩阻扭矩,利用井眼轨道优化设计、下部钻具组合及钻进参数优选、工程保障措施和钻井液性能调控等关键技术,实现了对井眼轨迹的有效控制。所完成的高平1... 高平1井是胜利油田第一口位垂比达到4的大位移水平井。为了最大限度降低和克服井下摩阻扭矩,利用井眼轨道优化设计、下部钻具组合及钻进参数优选、工程保障措施和钻井液性能调控等关键技术,实现了对井眼轨迹的有效控制。所完成的高平1井位垂比达到了4.019 8,水平段长3 462.07m。结论认为:①造斜率相对较低的单增轨道更适用长水平段水平井井眼轨道优化设计;②优选底部钻具组合、钻进参数和钻头,在特定区域能有效降低长水平段滑动钻进的比例;③水基钻井液在大位移井钻井中拥有较广阔的应用空间。 展开更多

关键词 浅层 大位移井 位垂比 轨迹控制 钻井液 钻具组合 钻头选择

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数字图像处理与画面质量参数要求

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作者 荣蓉 谷静 《河北能源职业技术学院学报》 2007年第2期58-59,共2页

数字图像处理是一门多学科的综合学科,它汇聚了光学、电子学、数学、摄影技术和计算机技术等众多学科方面。它通过对原始图像的加工,使之能具备更好的视觉效果或能满足某些应用的特定要求。数字图像的基本参数对于数字图像效果是很重要... 数字图像处理是一门多学科的综合学科,它汇聚了光学、电子学、数学、摄影技术和计算机技术等众多学科方面。它通过对原始图像的加工,使之能具备更好的视觉效果或能满足某些应用的特定要求。数字图像的基本参数对于数字图像效果是很重要的决定因素。 展开更多

关键词 数字图像 视觉媒体 位深度 色深度

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基于多尺度二维直方图均衡化的医学图像增强方法 被引量：12

19

作者 许纪亚 孙佳宁 乔双 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第1期88-91,共4页

二维直方图均衡化(2DHE)算法可以使图像对比度在一定程度上得到提升,但是容易丢失图像局部细节,尤其是在高比特的医学图像中更易丢失.针对此问题,提出一种全新的医学图像增强算法模型(Lap-2DHE).该算法采用Laplacian金字塔对图像进行细... 二维直方图均衡化(2DHE)算法可以使图像对比度在一定程度上得到提升,但是容易丢失图像局部细节,尤其是在高比特的医学图像中更易丢失.针对此问题,提出一种全新的医学图像增强算法模型(Lap-2DHE).该算法采用Laplacian金字塔对图像进行细节增强,然后用二维直方图均衡化算法对图像进一步增强.仿真实验结果表明:新方法不仅解决了原有2DHE方法中存在的细节丢失问题,还为包括高比特成像方式在内的医学图像提供了一种普遍可行和有效的处理方法. 展开更多

关键词 医学图像增强 高比特医学成像 二维直方图均衡化 Laplacian金字塔

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李雅庄矿本煤层瓦斯预抽钻孔布置参数研究 被引量：6

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作者 范彦阳 陈文岗 季卫斌 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第12期168-172,共5页

本煤层瓦斯预抽钻孔参数设置对于矿井预抽期内实现瓦斯抽采达标至关重要,以现场实测法和数值模拟法确定封孔深度和钻孔布置间距2个指标:一方面通过实测钻屑量和钻屑瓦斯解析指标Δh2结合钻孔围岩裂隙场模拟确定封孔深度;另一方面通过模... 本煤层瓦斯预抽钻孔参数设置对于矿井预抽期内实现瓦斯抽采达标至关重要,以现场实测法和数值模拟法确定封孔深度和钻孔布置间距2个指标:一方面通过实测钻屑量和钻屑瓦斯解析指标Δh2结合钻孔围岩裂隙场模拟确定封孔深度;另一方面通过模拟不同抽采时间下实现瓦斯抽采目标压力的抽采半径确定合理钻孔间距。通过开展这2项参数的研究,在提高钻孔利用率的同时大幅度提高了瓦斯单孔抽采效果,对类似矿井借鉴意义重大。 展开更多

关键词 封孔深度 数值模拟 钻屑法 钻屑瓦斯解析指标Δh2 钻孔布置间距

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