随钻探测技术：岩层识别与掘进巷道顶板参数分析

本文主要探讨了掘进巷道顶板岩层随钻识别技术的研究。作者陈加胜、邓海顺、高明中、成云海和王传礼，来自安徽理工大学的机械工程学院和能源与安全学院，针对巷道掘进过程中的岩层识别问题，提出了一个创新方法。他们利用锚杆钻机液压系统的压力和流量作为探测手段，通过实时监测这两个参数的变化，来识别巷道顶板的不同岩层特性。 研究的核心内容包括了理论推导，即开发出一套顶板岩层随钻探测的钻进参数计算公式。这项工作旨在实现实时、无损的岩层识别，有助于提高掘进安全性，减少意外事故的可能性。通过试验，研究人员发现，当液压系统压力和流量表现出阶跃响应或脉冲响应时，这可能是钻头穿越岩层分界面或遇到软弱夹层的信号。钻进速度在此过程中表现出了高度敏感性，特别是在钻头穿过多软弱夹层时，钻进速度最大值与最小值的比值高达12.4，这表明通过监控钻进速度变化，可以有效地识别岩层性质。 进一步的研究还涉及将随钻识别试验数据与单轴抗压强度试验数据进行了对比分析，以验证该方法的准确性。通过对这些数据的深入分析，研究人员得以推算出巷道顶板各岩层的具体强度和层位，这对于地质预测和巷道设计具有重要意义。 本文的研究成果对于提升掘进巷道施工的精确性和安全性具有重要价值，尤其是在复杂地质条件下，能够实时识别岩层动态，有助于优化施工策略并预防潜在的工程风险。该研究不仅对采矿与安全工程领域有所贡献，也对岩土工程、隧道工程等相关专业具有参考价值。关键词包括顶板岩层、掘进巷道、随钻识别以及软弱夹层，这些是理解论文核心内容的关键术语。