应力状态对煤巷顶板锚固孔钻进速度的影响

采用有限元数值软件对煤巷顶板常见岩石在不同应力状态下模拟钻进,发现应力状态对煤巷顶板岩石锚固孔的钻进速度影响不明显。从钻进位移和实时钻进速度两方面对煤巷顶板不同类型岩石钻进结果进行分析讨论,认为平均钻进速度可作为衡量岩石类型的一个较好指标。通过各类岩石瞬时钻进速度的分析,钻头的回弹是不同岩石力学特性的反应,可通过对回弹次数、正面积和负面积等参数对不同岩层进行识别。

煤巷顶板锚固孔钻进钻杆振动特性数值模拟研究

针对煤巷顶板岩层结构复杂多变、劣化区域不易探明,易导致锚杆支护煤巷冒顶问题,利用理论分析与数值模拟相结合方法,研究煤巷顶板锚固孔钻进过程中钻杆横向、纵向、扭转振动特征。理论分析表明:钻杆横向、纵向振动速度和加速度主要由顶板岩石坚固性系数f决定,扭转振动加速度主要由岩石黏聚力C和内摩擦角φ决定。通过ABAQUS数值模拟软件做进一步分析:钻杆横向、纵向振动速度和加速度及扭转振动加速度波峰密度和峰值大小随着岩石强度的增加而增加,可作为识别顶板岩层强度、特别是岩层结构裂化区域的指标。研究结论为实时动态调整优化巷道顶板锚杆(索)支护参数,预防锚杆支护煤巷冒顶提供了理论支撑。

锚杆机动力参数对煤巷顶板锚固孔钻进特征影响研究

为了研究锚杆钻机动力条件对煤巷顶板锚固孔钻进特征的影响,采用理论分析和数值模拟方法,对不同驱动力矩及推力条件下钻进煤巷顶板各类岩石时的钻进特征进行分析。研究发现:钻头钻进位移、平均钻速、平均转速随驱动力矩的变化率KT以及随推力的变化率KP与岩石硬度具有较大联系,在泥岩中钻进时两者均为最大,且按照由大到小顺序为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、灰岩。研究成果为锚固孔施工时锚杆机动力参数设置以及利用钻速、转速等指标识别煤巷顶板内部软弱岩层提供了重要参考依据。