煤层钻孔钻进煤粉自动测量方法及试验研究
尹延春1
郑武威1
赵同彬1
任文涛2
张伟3
赵志刚1
1.山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛 2665902.山东能源集团鲁西矿业有限公司,山东菏泽 2749003.山东唐口煤业有限公司,山东济宁 272055
摘要：钻屑法是煤矿常用的冲击地压危险性检测方法,钻孔煤粉量的高效准确采集是工程现场比较关注的技术难点,直接影响检测评价效率和结果.基于钻孔排粉特征及流体质量称重原理,自主研发了一套适用于不同孔径钻孔的煤粉量自动测量装置,该装置由集粉装置、称重装置、数据处理系统和固定机构组成,可根据钻孔排出煤粉的流动质量及标定函数获得煤粉实际质量,通过室内试验和现场测试,检验了该方法的测量准确性.研究表明:根据煤粉流动质量-时间曲线可以有效辨识钻杆钻进及接杆工序;每米钻孔的煤粉流动质量累加值与实际质量呈明显的线性关系,标定函数与称重装置的称重滑道倾角、采样频率等装置测试参数相关;与常规称重法相比,煤粉自动测量方法的实验室测量误差最大值小于 6.5%,现场测试平均误差为 5.13%,误差小于 10%的数据占比 86.91%,装置测试参数和钻孔煤粉流量、粒径等不可控的工程因素对测量结果准确性影响很小;在保证准确性的同时,常规孔径钻屑法的接杆工序时长减少了 25.16%,施工效率提升了 11.84%.大直径钻孔浅部煤粉分布规律与常规孔径钻屑法一致,同时可获得更深处巷帮煤粉量分布.所提出的煤粉自动测量方法,提高了大直径钻孔钻屑法的施工操作性,可实现大直径钻孔的强排粉卸压-煤粉测量同步作业.
关键词：冲击地压钻屑法煤粉量测量方法大直径钻孔
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：山东省自然科学基金重大基础研究资助项目(ZR2019ZD13)国家自然科学基金(52074167)泰山学者工程专项经费资助项目(tstp20221126)
论文发表日期：2023-11-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 23-32 )
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