煤巷頂板錨固孔鉆進(jìn)動(dòng)力響應(yīng)特性研究.pdf

1、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，煤巷頂板錨固孔鉆進(jìn)過(guò)程，存在時(shí)快時(shí)慢的現(xiàn)象，與巖石強(qiáng)度有較大關(guān)系，探究鉆進(jìn)響應(yīng)指標(biāo)與巖石強(qiáng)度間的關(guān)系對(duì)煤巷頂板錨桿支護(hù)、頂板巖層識(shí)別及冒頂隱患預(yù)測(cè)有重要的指導(dǎo)意義。本文采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬試驗(yàn)、相似模擬試驗(yàn)等綜合研究方法，結(jié)合煤礦常用氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)，對(duì)煤巷頂板錨固孔鉆進(jìn)動(dòng)力響應(yīng)特性進(jìn)行了深入研究。首先對(duì)齒輪式錨桿鉆機(jī)的工作原理進(jìn)行分析，推導(dǎo)出了鉆頭在鉆進(jìn)中的所受的驅(qū)動(dòng)扭矩和軸向推力的理論公式；從能量的角度出發(fā)，推

2、導(dǎo)出了錨固孔鉆進(jìn)過(guò)程中能量公式，并結(jié)合公式初步分析了鉆進(jìn)響應(yīng)指標(biāo)與巖石堅(jiān)固性系數(shù)間關(guān)系。其次，采用數(shù)值分析的方法，對(duì)煤巷頂板錨固孔鉆進(jìn)過(guò)程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，分析得出應(yīng)力狀態(tài)對(duì)煤巷頂板錨固孔鉆進(jìn)速度的影響不大；分析得出錨固孔鉆進(jìn)指標(biāo)（位移、鉆速和轉(zhuǎn)速）均與巖石的堅(jiān)固性系數(shù)間呈負(fù)指數(shù)關(guān)系；并對(duì)鉆機(jī)動(dòng)力條件進(jìn)行分析，得出鉆進(jìn)響應(yīng)指標(biāo)與扭矩間呈對(duì)數(shù)關(guān)系，鉆進(jìn)響應(yīng)指標(biāo)與推力間的關(guān)系呈二次函數(shù)關(guān)系。最后通過(guò)相似模擬試驗(yàn)，得出了鉆進(jìn)4種不同巖石的11個(gè)