[发明专利]一种煤矿巷道底板锚固孔钻进模拟实验方法

说明书

本发明涉及一种煤矿巷道底板锚固孔钻进模拟实验方法，配合巷道底板锚固孔钻进模拟实验装置，可有效分析底板锚固孔施工过程中造成孔壁局部失稳的影响因素。本发明所用的巷道底板锚固孔钻进模拟实验装置，包括钻进实验箱和试验块制备模具。其解决的技术方案是：第一步，组装试验块制备模具；第二步，试验块的制备；第三步，底板锚固孔钻进模拟实验；本发明结构新颖合理，经济成本较低，并且操作简单易行，在实验室进行巷道底板锚固孔模拟钻进实验时，能够有效分析钻进过程中孔壁失稳的影响因素，对指导煤矿安全稳定生产具有重要意义，是实验室巷道底板锚固孔钻进模拟方法上的一项创新。

技术领域

本发明涉及采矿工程领域，具体涉及一种煤矿巷道底板锚固孔钻进模拟实验方法。

背景技术

巷道底板锚固孔钻进是实现锚杆（索）支护的必经步骤。锚固孔尺寸及孔壁稳定性是锚固质量的关键影响因素。当前，我国很多煤矿已经进入深部开采，高地应力作用下多数巷道围岩呈现工程软岩特性，严重影响锚固孔成孔质量。工程实际中底板锚杆（索）孔钻进效果影响因素众多，如钻进动力、岩层岩石力学特征、应力状态等多方面因素。因此，通过实验室模拟巷道底板锚固孔钻进分析影响成孔质量的因素就变得十分有意义。鉴于此，煤矿巷道底板锚固孔钻进模拟实验方法的改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种煤矿巷道底板锚固孔钻进模拟实验方法，通过该方法可有效分析钻进因素对锚固孔孔壁稳定性的影响。

本发明解决的技术方案是，第一步，组装试验块制备模具，将两块模具夹板13放置在模具底板15上的卡槽16里，同时将两块隔板14通过模具夹板13内侧的卡槽16固定，再用螺栓8穿过螺栓孔10，拧紧螺母9固定模具；

第二步，试验块的制备，首先根据煤矿井下巷道底板实际岩层层位特征及岩石物理力学参数，配比相似模拟材料17，一切准备就绪后，在试验块制备模具里逐层铺设相似模拟材料17，铺设厚度参考模具夹板13内侧标注的刻度线，铺设完成后，晾置一段时间，待其强度达到实验要求后，拆开模具，取出实验试块备用；

第三步，底板锚固孔钻进模拟实验，取出制作好的实验试块，放入钻进实验箱，此时通过手动液压泵12对液压缸5提供油压，动力通过加压板2、3对实验试块进行加压，当压力达到实验要求时，保持压力恒定，同时通过实验室专用台式钻具18对钻进实验箱里的试块进行模拟钻进。

本发明是一种煤矿巷道底板锚固孔钻进模拟实验方法，在实验室现有条件下模拟煤矿底板钻进，能有效分析影响钻进过程中钻孔失稳影响因素，进而对工程实际进行理论指导，且其结构新颖合理、简单易操作。

附图说明

图1为钻进实验箱结构示意图。

图2为钻进实验箱俯视图。

图3为加压板2结构示意图。

图4为加压板3结构示意图。

图5为底板锚固孔钻进实验示意图（剖面）。

图6为试验块制备模具结构示意图。

图7为模具夹板结构示意图。

图8为模具底板结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。