煤矿巷道软弱夹层下锚固孔钻进扩径现象及其影响因素

本文主要探讨了煤矿巷道底板锚固孔在钻进过程中遇到的一种特殊现象——扩径现象，尤其是在钻孔穿越软弱夹层时的稳定性问题。软弱夹层的存在是巷道底板岩层常见的结构特性，它对钻孔过程中的孔壁稳定性有着显著影响。当钻头在软弱岩层中穿行时，由于岩石物理力学性质的变化，可能会导致孔壁局部出现掉块和剥落，这些较大的渣体一旦落入孔底，会增加排渣的难度，从而影响锚固孔的最终成形质量和锚固效果。 研究者通过对现场实际情况的调研，结合理论分析和数值模拟的方法，深入剖析了这一问题。他们发现，当钻头在破碎的软弱夹层区域进行钻进时，由于应力状态和钻进动力的不同，钻孔的直径会发生一定程度的扩张，即所谓的扩径现象。应力状态在这其中起着关键作用，高强度的应力可能导致孔壁更加不稳定，而钻进动力的影响则相对较小。这表明在设计和实施锚固孔钻进策略时，必须充分考虑到软弱夹层的特性以及这些因素对孔壁稳定性的潜在影响。 本文的研究结果对于优化煤矿巷道施工工艺，提升锚固孔的质量控制，以及确保施工过程中的安全具有重要意义。通过对这一现象的理解和控制，可以有效地预防巷道开挖过程中可能发生的塌孔或者事故，从而提高整个矿井的生产效率和安全性。同时，也为后续的巷道维护和加固提供了科学依据。