[发明专利]一种匀速钻屑预测冲击地压危险的方法及装置

权利要求书

1.一种匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，其特征在于，所述方法为，在钻屑过程中，始终保持钻机以匀速钻进，并实时监测钻机的推力大小，根据煤体应力与钻机推力成正比的规律，预测监测区的冲击地压危险性；

在正常应力区域施工多个钻孔，获得钻进过程中钻机推力随钻进深度变化的曲线，取曲线各处的平均值作为基础推力，记为T_0i；

记录监测区钻进过程中钻机推力随钻进深度变化的曲线，监测区曲线各处推力，记为T_1i；

监测区与正常应力区域推力比为K_i＝T_1i/T_0i；

若推力比大于等于钻孔深度与巷道高度的比值，则说明有冲击危险，否则无冲击危险。

2.根据权利要求1所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，其特征在于，在回采工作面以及靠近回采工作面的巷道两帮上的钻孔距离地面高度为0.5～1.5m；回采工作面上相邻钻孔间距为10～50m，巷道两侧上相邻钻孔间距为10～30m。

3.根据权利要求2所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，其特征在于，靠近回采工作面的巷道两侧钻孔至少超前工作面100m。

4.根据权利要求2所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，其特征在于，在掘进工作面以及靠近掘进工作面的巷道两帮上的钻孔距离地面高度为0.5～1.5m，掘进工作面以及巷道两帮上相邻钻孔间距均为10～30m。

5.根据权利要求4所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，其特征在于，在掘进工作面上每10m²～20m²的面积范围内布置一个钻孔。

6.根据权利要求5所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，其特征在于，靠近掘进工作面的巷道两帮上的钻孔布置范围至少在掘进工作面后方60m。

7.根据权利要求4所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，其特征在于，钻孔垂直于煤壁或平行于煤层布置，钻孔的深度范围小于3～4倍巷高，钻孔深度不超过15m。

8.根据权利要求1-7任一所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，其特征在于，如若在施工过程中发生卡钻、吸钻、顶钻、异响、孔内冲击现象，则判定为动力显现，有冲击危险。

9.一种匀速钻屑预测冲击地压危险的装置，其特征在于，所述装置使用上述权利要求1-8任一所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法进行冲击地压危险性的钻孔检测；

所述装置包括钻机车本体、操作台、监测系统与钻机；

所述机车本体用于带动钻机移动，以将钻机带到需要进行钻孔的位置；

所述机车本体上还设置有机械臂，所述钻机安装在机械臂上；所述机械臂上设置有步进电机，所述步进电机用于带动机械臂向前匀速运动，机械臂在推动钻机进行钻孔，通过步进电机控制钻机的匀速前进；

所述操作台用于控制机车本体的前进，以及机械臂与钻机进行钻孔作业；

在机械臂与钻机之间设置有推力传感器，所述推力传感器能够测得机械臂推动钻机的推力大小；

所述监测系统能够实时接收所述推力传感器的监测数值，为预测冲击危险性提供数据。