钻进参数与顶板塑性软岩单轴抗压强度关系研究
齐炎山1
赵志刚2
牛旭1
李淇凡1
1.山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛 2665902.山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛 266590;山东科技大学 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东 青岛 266590
摘要：针对顶板岩层单轴抗压强度测试较为繁琐的问题,提出一种利用钻进参数来进行岩层单轴抗压强度原位测试的方法.以挤压破碎作为PDC锚杆钻头切削塑性软岩的破碎条件,基于切削刃破岩机理,推导了切削力与岩石单轴抗压强度的关系式,提出了岩石强度原位测试方法.利用自制恒钻压钻进试验装置开展了不同强度的砂浆试块室内试验,测定了钻速、转矩、转速3 个钻进参数.研究结果表明:转矩与岩石强度、切削刃宽、切削厚度呈正相关关系,引入调节系数修正动态钻进过程与静力平衡分析之间的差异,同一钻机调节系数为定值.理论模型计算的岩石单轴抗压强度与试验测定的强度的相对误差绝对值的平均值小于13%,证明了强度原位测试方法的有效性.
关键词：钻进参数塑性软岩单轴抗压强度室内试验调节系数
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52074167)山东省自然科学基金重大基础研究项目(ZR2019ZD13)
论文发表日期：2025-10-31
在线出版日期：2025-11-21（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 92-98 )
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