岩层破裂状态与钻削机构振动响应特性研究

针对煤巷顶板煤岩的复杂性及顶板岩层破坏难以有效控制、预测问题,考虑钻头与煤岩相互作用产生耦合振动,通过分析锚杆钻头的受力及其振动特性,以煤岩硬度f=4.2,3.5,2.55为例研究钻削机构钻削完整岩石与破碎岩石时的耦合振动特性。利用最小二乘法原理拟合振动曲线,消除趋势项,并对曲线进行平滑处理。研究表明:在相同钻削条件下随煤岩硬度的增加,钻削机构横向振动半径有所增大;钻削相同硬度煤岩的完整岩石和破碎岩石时钻削机构横向振动半径随煤岩破裂程度的增加而减小。可据此来判断煤巷锚孔内煤岩破碎的范围,进而预测顶板是否存在冒顶隐患及冒顶隐患的程度,亦可据此判断煤巷锚孔内稳定岩层的位置和厚度,为顶板支护参数的设