煤巷頂板錨固孔鉆進動力響應(yīng)特性研究.pdf

1、根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，煤巷頂板錨固孔鉆進過程，存在時快時慢的現(xiàn)象，與巖石強度有較大關(guān)系，探究鉆進響應(yīng)指標與巖石強度間的關(guān)系對煤巷頂板錨桿支護、頂板巖層識別及冒頂隱患預(yù)測有重要的指導意義。本文采用現(xiàn)場調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬試驗、相似模擬試驗等綜合研究方法，結(jié)合煤礦常用氣動錨桿鉆機，對煤巷頂板錨固孔鉆進動力響應(yīng)特性進行了深入研究。首先對齒輪式錨桿鉆機的工作原理進行分析，推導出了鉆頭在鉆進中的所受的驅(qū)動扭矩和軸向推力的理論公式；從能量的角度出發(fā)，推

2、導出了錨固孔鉆進過程中能量公式，并結(jié)合公式初步分析了鉆進響應(yīng)指標與巖石堅固性系數(shù)間關(guān)系。其次，采用數(shù)值分析的方法，對煤巷頂板錨固孔鉆進過程數(shù)據(jù)的實時采集，分析得出應(yīng)力狀態(tài)對煤巷頂板錨固孔鉆進速度的影響不大；分析得出錨固孔鉆進指標（位移、鉆速和轉(zhuǎn)速）均與巖石的堅固性系數(shù)間呈負指數(shù)關(guān)系；并對鉆機動力條件進行分析，得出鉆進響應(yīng)指標與扭矩間呈對數(shù)關(guān)系，鉆進響應(yīng)指標與推力間的關(guān)系呈二次函數(shù)關(guān)系。最后通過相似模擬試驗，得出了鉆進4種不同巖石的11個