【摘 要】
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反井钻井法其成孔质量好,钻进效果高,机械化程度高,是地下工程领域的重要的工艺技术。目前反井法对小于45°的小倾角的施工条件工程实例较少。因此以扩大反井施工的应用范围为目的,对反井钻机在小倾角条件下的施工可行性进行研究是十分必要的。本论文以岩渣岩性、反井角度、辅助排渣的排水量三个因素对反井钻机20°～35°条件下的排渣可行性进行研究。本论文主要工作有:（1）通过推导岩渣在静止状态下非饱和态的力学平衡
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反井钻井法其成孔质量好,钻进效果高,机械化程度高,是地下工程领域的重要的工艺技术。目前反井法对小于45°的小倾角的施工条件工程实例较少。因此以扩大反井施工的应用范围为目的,对反井钻机在小倾角条件下的施工可行性进行研究是十分必要的。本论文以岩渣岩性、反井角度、辅助排渣的排水量三个因素对反井钻机20°～35°条件下的排渣可行性进行研究。本论文主要工作有:（1）通过推导岩渣在静止状态下非饱和态的力学平衡条件得出适用于20°～35°条件下反井扩孔岩渣排渣的评判公式;修正斯氏改进公式适用于20°～35°条件下反井扩孔岩渣排渣,得出20°～35°条件下反井扩孔钻进不同条件下的挟渣水流临界启动速度。（2）利用仿真分析,模拟了2种岩渣状态在流道内的运动状态,在基于DPM模型下,岩渣排渣速度整体呈先上升后下降的状态;在基于VOF模型下,岩渣排渣速度整体呈不均匀性,体积分布也在整体下移的过程中界面变窄,长度增加。（3）以反井工程现场扩孔所产生的三种岩渣为研究对象在不同条件下进行排渣试验。试验结果表明:影响20°～35°倾角斜井反井钻机扩孔钻进岩渣排渣效果的因素是排渣倾角、岩渣种类和排水量。当其他条件不变时,排渣倾角越大,排渣效果越好;排水量越大,排渣效果越好。排水量影响岩渣粘聚力、内摩擦角、产生浮力以及在排渣过程中提供动水压力;岩渣种类通过影响岩渣粘聚力来影响排渣效果;排渣倾角通过影响岩渣重力沿井帮方向的分力来影响排渣效果。
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