[发明专利]一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测系统及其方法，其中包括：开展井下随钻测试，监测注浆孔钻进过程中的钻机运行参数组a；待注浆完成后，在注浆孔附近需要检测的部位打评价孔，监测评价孔钻进过程中的钻机运行参数组b；根据参数组a和参数组b分别计算注浆前后的不同深度的钻进比功；通过对比注浆前后的钻进比功平均值与方差来(判断)确定注浆效果。本发明依据井下随钻试验，利用锚杆钻机打注浆孔和评价孔时的工作参数获得注浆前与注浆后的钻进比功图，通过分析注浆前与注浆后钻进比功曲线的特征参数(平均值与方差)，进而对比注浆前后围岩强度，更能直观合理的评价巷道围岩注浆加固效果，且操作简单，易于实际应用。

技术领域

本发明属于岩石力学与工程领域，更具体地说，本发明涉及一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测系统及其方法。

背景技术

巷道围岩注浆属于隐蔽工程，注浆施工完成后，其质量好坏、防渗效果如何均无法得到全面、准确的验证，对注浆效果不准确甚至错误的评价会导致严重的安全事故。目前常用效果评价方法，都只是针对注浆效果做出初步的定性分析，经验性强，缺乏定量的评价标准，且难以获取各种不同方法的综合评价效果，给注浆后的巷道支护等施工决策带来较大的盲目性。。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测系统及其方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测系统，其中包括服务器终端和锚杆钻机，服务器终端设有的信号输入端连接于锚杆钻机，以通过监测锚杆钻机打注浆孔和评价孔的运行参数确定煤矿井下巷道围岩注浆效果，通过所获得锚杆钻机运行参数确定注浆前后的钻进比功曲线图。

本发明公开的一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测方法，包括以下步骤：

S1、开展井下随钻测试，监测注浆孔钻进过程中的钻机运行参数组a；

S2、待注浆完成后，所述服务器终端在注浆孔附近需要检测的部位打评价孔，监测评价孔钻进过程中的钻机运行参数组b；

S3、所述服务器终端根据参数组a和参数组b分别计算注浆前后的不同深度的钻进比功；

S4、通过对比注浆前后的钻进比功平均值与方差来(判断)确定注浆效果。

本发明公开的一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测方法，所述步骤S1和S2中所要采集的钻机运行参数包括：钻压，扭矩，转速，钻速和锚杆钻头截面积，且分别设定成F为钻压、M为扭矩、ω为转速、v为钻速、A为锚杆钻头截面积。

本发明公开的一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测方法，所述步骤S3中钻机钻进围岩的钻进比功e为：

本发明公开的一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测方法，在步骤S3中，对锚杆钻进工作参数进行钻进比功计算，分别获得注浆前和注浆后的钻进比功曲线图。

本发明公开的一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测方法，在步骤S4中，分析注浆前后的钻进比功曲线，计算对比两组曲线的特征参数，进而定量评价注浆效果。

本发明公开的一种基于锚杆钻机运行参数的围岩注浆检测方法，在步骤S4中，钻进比功曲线的特征参数包括：平均值、方差、均方值，其中：

平均值

方差σ²：

式中，x为变量，n为总体取样数。