陈永光，汪占领，于 水，郭罡业，张红卫，周晓辉

(1.陕西煤业股份有限公司，陕西 西安 710065；2.天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京 100013；3.中煤科工开采研究院有限公司，北京 100013；4.陕西彬长矿业集团有限公司，陕西 咸阳 710065；5.陕西陕煤铜川矿业有限公司，陕西 铜川 727000)

0 引 言

岩层探测是煤矿安全高效开采的基础。根据国家煤矿安全监察局和相关文献资料统计,我国巷道顶板事故长期占据各类事故之首[1-2]，其主要原因之一为巷道顶板岩层不能快速探测导致支护不合理。传统的岩层探测方法为岩石取芯，该方法成本高、劳动强度大、速度慢，且对于软弱夹层和遇水易融化岩层难以得到岩样[3]。另外，钻孔成像法也被广泛应用于巷道顶板岩层探测[4]，但该方法主要靠人眼识别岩层特征，受主观因素影响较大，且成像质量严重受井下环境影响。 针对上述问题，随钻探测成为目前研究的热点，即根据锚杆钻机在不同岩层中钻进时随钻参数的动态响应特征实时判别所钻岩层特征。

目前，国内外学者针对随钻探测做了大量的研究。例如，马念杰等[5]、郭书英等[6]研制了顶板岩层探测仪，即在锚杆钻机上安装一个位移传感器，实时记录顶板岩层钻进过程中钻进速度和位移的关系。也分析了在破碎围岩中钻进时的振动响应特征。谭卓英等[7]以钻进比功为指标，建立了聚类判别准则对地层实时识别。刘少伟等[8-9]采用数值模拟方法分析了钻进过程中的能量响应特征，分析了不同岩层钻进时的钻速响应特征，以此来识别岩层分界面。……