谢志江，常 雪，杨 林，皮阳军

(1.重庆大学 机械工程学院，重庆 400044；2.重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆 400044；3.重庆大学 汽车工程学院，重庆 400044；4.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400039)

瓦斯抽采是煤矿瓦斯灾害防治的主要技术手段，煤矿钻机是瓦斯抽采作业的关键技术装备，对于防治瓦斯灾害具有非常重要的意义[1]。现阶段，煤矿钻机的智能化程度还相对较低，在钻孔作业的过程中仍需要人工操作[2-3]。因此，提高煤矿钻机的自动化、智能化程度，实现钻进过程的自适应，是煤矿钻机的未来发展方向[4]。

煤岩地质信息在线识别是煤矿钻机自适应钻进的基础，也是实现钻孔作业无人化、自动化的先决条件。近年来，国内外诸多学者针对地层识别开展了深入的研究。S.S.Peng 等[5]提出一种通过监测钻压力变化来识别顶板锚固钻孔过程中空区和破碎区的方法。刘少伟等[6]、李鑫涛[7]研究发现，在顶板锚固孔施工过程中，不同的岩石类型会得到不同的动力响应，提出了依据推力、转速、钻进速度、扭矩等参数曲线的变化来获取所钻地层的分层信息。张幼振等[8]采用核模糊C 均值聚类算法对钻进过程中的钻压力、转速和钻进速度等参数进行训练，达到识别含煤地层岩性的目的。

综上所述，由于煤矿钻机钻孔施工过程中可采集的随钻参数十分有限，近年来的研究成果普遍采用钻进参数作为评价岩石可钻性的综合指标。然而Z.Q.Yue 等[9]通过实验发现，以钻进参数作为岩石可钻性的评价指标存在较大的随机性。……