[发明专利]基于声级计的巷道顶板岩石普氏系数随钻探测方法

权利要求书

1.一种基于声级计的巷道顶板岩石普氏系数随钻探测装置，其特征在于：它包括轴承式随钻装置(1)、单体锚杆钻机(2)、声级计(3)和钻杆，其中单体锚杆钻机(2)垂直设置在巷道底板(6)，单体锚杆钻机(2)的顶部通过刻度式钻杆(4)设有钻入巷道顶板(5)的轴承式随钻装置(1)，轴承式随钻装置(1)通过连接线(12)与声级计(3)相连接。

2.根据权利要求1所述的基于声级计的巷道顶板岩石普氏系数随钻探测装置，其特征在于：所述轴承式随钻装置(1)包括设置在钻杆上的声级计探头(7)、锥形构件(8)、静音轴承(9)和钻头(10)，其中钻头(10)设置在刻度式钻杆(4)顶端，静音轴承(9)设置在钻头(10)下方的钻杆上，静音轴承(9)上设有多片锥形构件(8)，声级计探头(7)设置在锥形构件(8)上，声级计探头(7)通过连接线(12)与声级计(3)相连接。

3.根据权利要求2基于声级计的巷道顶板岩石普氏系数随钻探测装置，其特征在于：所述的静音轴承(9)内径为15～25mm，外径为25～35mm，内径与刻度式钻杆(4)焊接，外径与锥形构件(8)焊接。

4.根据权利要求1或2所述的基于声级计的巷道顶板岩石普氏系数随钻探测装置，其特征在于：所述的单体锚杆钻机(2)为液压式或者气动式；钻杆为刻度式钻杆(4)，刻度式钻杆(4)长度为1m，从上至下每隔10cm加工一圈高为1cm，深为1mm的凹槽，刻度式钻杆(4)表面设有反光涂料，沿钻进方向从上至下将凹槽内喷涂红橙黄绿青蓝紫黑白九种颜色条带，其中L₁的长度为100cm，L₂的长度为10cm。

5.一种使用权利要求1所述装置的基于声级计的巷道顶板岩石普氏系数随钻探测方法，其特征在于步骤如下：

a.建立矿山的岩石普氏系数0.3～20的标准库：在同煤层巷道中选取取心地点，在顶板取心地点20m范围内钻取不同层位岩石，并按照《煤与岩石物理力学性质测定方法》加工组合成标准试样，在实验室中利用锚杆钻机及钻头针对取得岩心普氏系数0.3～20各岩石的不同组合进行钻进实验，并使用声级计记录测试钻头钻进标准试样过程中噪音的分贝值，对所有标准试样进行钻进试验，得到不同普氏系数0.3～20的岩石标准试样钻进过程的噪音分贝值范围；

b.开启单体锚杆钻机(2)，单体锚杆钻机(2)通过钻杆带动轴承式随钻装置(1)在巷道顶板(5)上钻入钻孔(11)，声级计(3)开始工作，获得轴承式随钻装置(1)在巷道顶板(5)钻进中噪音分贝值及分贝值的动态曲线；结合刻度式钻杆(4)读数，每钻进10cm，停止钻进，人工读取声级计(3)中的分贝值范围，并与基于该矿山建立的岩石普氏系数0.3～20的标准库进行对比，得到该范围内的岩石坚固性系数和钻进距离；当刻度式钻杆(4)长度不足时，在尾端增加延长的刻度式钻杆(4)；

c.重复步骤b，从而得到顶板钻孔(11)范围内的岩石坚固性系数。