深部開(kāi)采鉆孔校驗(yàn)中鉆進(jìn)速度對(duì)鉆桿轉(zhuǎn)速影響的試驗(yàn)研究*

岳立新,楊全春,郝志勇,周正啟

(遼寧工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 阜新 123000)

0　引言

近年來(lái)，隨著礦井高強(qiáng)度的回采作業(yè)及開(kāi)采深度的逐漸增加，高應(yīng)力作用下采場(chǎng)煤巖動(dòng)力破壞現(xiàn)象頻度急劇增大[1-3]。同淺部回采相比，危險(xiǎn)性和破壞性更大，其對(duì)深部煤層高效安全回采構(gòu)成極大威脅。

針對(duì)動(dòng)力災(zāi)害突出的區(qū)域，不同的學(xué)者在提出一系列敏感性指標(biāo)對(duì)其危險(xiǎn)性進(jìn)行直接或間接預(yù)警的同時(shí)[4-8]，深刻研究了影響預(yù)測(cè)指標(biāo)的各種因素，以減小預(yù)測(cè)誤差，實(shí)現(xiàn)高效、精確預(yù)警。李忠華等[9]在基于鉆屑溫度預(yù)測(cè)沖擊地壓的理論上，研究了鉆進(jìn)速度對(duì)鉆屑溫度的影響，提高了利用鉆屑溫度法預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性；唐巨鵬等[10]通過(guò)研究不同煤體力學(xué)參數(shù)對(duì)鉆屑量的影響，提出利用新鉆屑量公式對(duì)沖擊地壓危險(xiǎn)性進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；朱麗媛等[11]依據(jù)對(duì)鉆桿扭矩影響條件的分析，指出了鉆進(jìn)速度對(duì)鉆桿扭矩的影響，完善了鉆桿扭矩法預(yù)測(cè)沖擊地壓的理論體系。因此,針對(duì)不同的預(yù)測(cè)指標(biāo)，分析對(duì)其產(chǎn)生影響的因素，完善預(yù)測(cè)理論，具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

本文在自主研制的鉆孔多參量采集設(shè)備的基礎(chǔ)上，驗(yàn)證了利用鉆桿轉(zhuǎn)速法測(cè)定煤體應(yīng)力大小的可行性。并通過(guò)分析在不同鉆進(jìn)速度下鉆孔時(shí)鉆桿轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律，得出二者之間的對(duì)應(yīng)變化關(guān)系，這對(duì)減小轉(zhuǎn)速對(duì)沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害的預(yù)測(cè)誤差及深部煤炭高效安全回采具有重要意義

1　鉆進(jìn)速度與鉆桿轉(zhuǎn)速理論分析

1.1　鉆頭破煤機(jī)理分析

鉆頭作為鉆孔過(guò)程中切削破煤的關(guān)鍵零件，其性能的好壞直接影響著鉆削設(shè)備所測(cè)定的不同參量的準(zhǔn)確性。而切削刃作為鉆頭破巖的主要部分，對(duì)其工作機(jī)理的研究可以深刻了解鉆頭破煤巖時(shí)的受力規(guī)律。

目前，大部分學(xué)者普遍認(rèn)為鉆頭在鉆進(jìn)煤巖體時(shí)以剪切破碎、切削破碎為主，擠壓破碎為鋪，當(dāng)煤巖體硬度較低時(shí)，鉆頭切削刃通過(guò)吃入煤巖體層使煤巖體在切向力的作用下不斷產(chǎn)生塑性流動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)切削破碎。當(dāng)煤巖體硬度較大時(shí)，切削刃在不同大小扭力作用下接觸并破碎煤巖體，使煤巖體呈現(xiàn)不同程度的剪切破壞。即隨著扭力的增大，鉆頭刀片逐漸向前推進(jìn)使煤巖體剪切破壞程度逐漸增大，直到產(chǎn)生大剪切破壞，之后扭力又突然減小，刀具切削刃又使煤巖體開(kāi)始進(jìn)行從小剪切到大剪切的變化過(guò)程，此過(guò)程的反復(fù)進(jìn)行是確保鉆頭實(shí)現(xiàn)高性能的基礎(chǔ)。若只考慮在切向力和軸向力作用下煤巖體剪切破壞過(guò)程，則整個(gè)煤巖體剪切破壞的簡(jiǎn)化受力分析圖示[12]如圖1所示。

圖1　煤巖體剪切破壞簡(jiǎn)化受力分析Fig. 1　Simplified stress analysis diagram for shearfailure of coal and rock mass

對(duì)于刀具而言，由水平、豎直方向保持平衡可得：

Q=F+f1cosγ=F+μFN1cosγ

(1)

U=F1+f=F1+μF

(2)

式中：U，Q為鉆頭刀具作用給煤巖體的軸向力和切向力，N；μ為鉆頭與煤巖體的摩擦系數(shù)；F為煤巖剪切破碎時(shí)，切屑作用在刀具上的水平方向的力，N；F1為煤巖對(duì)其的抗切入阻力，N；FN1為F1分解為垂直工作面OA的力，N；f1為FN1在OA面上產(chǎn)生的摩擦力，N；f為豎直方向由F引起的摩擦力，N；γ為切削刀具后角。

同時(shí)由幾何關(guān)系可得：

FN1=F1cosγ

(3)

聯(lián)立式(1)，(3)可得：

Q=F+μF1cos2γ

(4)

由煤巖體剪切過(guò)程受力平衡可得：

(5)

式中：T2，F(xiàn)N2分別為煤巖體沿剪切面OB破碎時(shí)，鉆頭刀具作用在煤巖體上的合力F2分解到平行和垂直剪切面的力，N；β1為切削面與剪切破壞面的夾角。且力FN2在剪切面上產(chǎn)生的附加阻力f2為：

f2=μ1FN2

(6)

式中：μ1為沿剪切面的煤巖體內(nèi)摩擦系數(shù)。

由于在剪切煤巖體過(guò)程中沿剪切面的受力保持平衡可得：

μ1FN2+S1τ=T2

(7)

聯(lián)立式(5)，(7)可得：

(8)

假設(shè)：

(9)

則可得：

F=kLτ

(10)

又因鉆頭刀具的切削厚度b與切削產(chǎn)生的斷裂面積成比例，則：

F=k1bτ

(11)

式中：k1為煤巖體切削斷裂面積與切削厚度的比例系數(shù)。分別將式(1)，(2)與(11)聯(lián)立可得：

(12)

其中：

(13)

式中：P0為煤巖體抗壓強(qiáng)度，MPa；S為煤巖體與鉆頭的接觸面積,m2；la，lb為鉆頭刀具刀片長(zhǎng)度,m；h為鉆頭每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,mm/r；β3為刀具后面與前刀面的夾角。且在實(shí)際鉆削時(shí)，γ值較小，cosγ近似為1，則聯(lián)立式(12)，(13)可得：

(14)

同時(shí)可得鉆頭刀具作用在煤巖體上的合力F2為：

(15)

其中，

(16)

通過(guò)上述分析可得，鉆頭在切削破煤過(guò)程中，刀具作用給煤巖體的軸向力U和切向力Q以及作用在煤巖體上的合力的大小F2都與鉆頭刀具參數(shù)及煤巖體力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。在鉆機(jī)、鉆桿及鉆頭參數(shù)一致的條件下，以恒定速度進(jìn)行鉆孔，刀具對(duì)煤巖體的各作用力的大小主要取決于煤巖體的力學(xué)性質(zhì)。

1.2　鉆桿轉(zhuǎn)速理論分析

在鉆孔過(guò)程中，鉆機(jī)的加壓及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)鉆桿向鉆頭施加作用力。鉆頭在軸壓和回轉(zhuǎn)扭矩的作用下不斷切削破煤[13-17]，且在切削過(guò)程中產(chǎn)生的阻力使鉆桿具有一個(gè)阻力拒，即鉆桿扭矩M0，其計(jì)算方法如下：

(17)

式中：R為鉆頭半徑,m；r為刀具切削刃的任意半徑,m；Fm為總阻力，N。

Fm=F3+μF4

(18)

式中：F3為單位刀刃上所受的切削阻力，N；F4為作用在單位刀刃上的平均軸壓，MPa。

根據(jù)鉆頭刀具的破煤機(jī)理可得，在鉆孔過(guò)程中作用在單位刀刃上的切削阻力與煤巖體剪切破壞時(shí)刀具作用在其上的力相對(duì)應(yīng)，則可得：

(19)

同時(shí)作用在單位刀刃上的平均軸壓F4也可以表示為：

(20)

式中：G為切削刀具自重，N。

聯(lián)立式(17)～(20)可得：

(21)

聯(lián)立式(17)，(21)可得鉆孔過(guò)程中的鉆桿扭矩M0為：

(22)

假設(shè)鉆機(jī)正常工作時(shí)的額定功率為P。則有鉆桿的轉(zhuǎn)速表示為：

(23)

則聯(lián)立式(22)，(23)可得：

(24)

由式(16)，(24)可得，鉆孔過(guò)程中鉆桿轉(zhuǎn)速與煤巖體參數(shù)、刀具參數(shù)、鉆頭翼數(shù)有關(guān)，利用同一鉆孔設(shè)備向相同煤體中鉆孔時(shí)，除了鉆頭每轉(zhuǎn)進(jìn)給量h隨著鉆進(jìn)速度變化外，其余各參量均保持不變，鉆進(jìn)速度越大，h越大，鉆桿轉(zhuǎn)速越小，由此可得鉆機(jī)正常工作時(shí)的鉆進(jìn)速度對(duì)鉆桿轉(zhuǎn)速有較大影響。

2　試驗(yàn)研究2.1試驗(yàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

試驗(yàn)系統(tǒng)主要由鉆進(jìn)裝置、測(cè)試裝置和加載裝置組成。鉆進(jìn)裝置主要采用風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)、麻花鉆桿和直徑為42 mm的兩翼鉆頭，鉆孔時(shí)，將風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)固定在配套的水平橫梁上，同時(shí)通過(guò)在橫梁下部合理安設(shè)刻度尺并配合計(jì)時(shí)器來(lái)控制鉆進(jìn)速度的大??；測(cè)試裝置通過(guò)將自主研制的YD23(A)-C多參量鉆孔采集儀安設(shè)在鉆機(jī)輸出軸端來(lái)對(duì)鉆桿轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)定，并利用串行口將采集的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行顯示和分析；加載裝置采用如圖2中所示的YAM-500t微型控制電液伺服壓力機(jī)及空氣壓力試驗(yàn)機(jī)分別對(duì)制備試件加載不同大小的軸壓和圍壓，以使試件具備不同大小的應(yīng)力及強(qiáng)度特性。整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)物如圖3所示。

圖2　軸壓、圍壓加載設(shè)備Fig.2　Axial compression, confining pressure loading equipment

圖3　試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)物Fig.3　Physical test system diagram

2.2　傳感器簡(jiǎn)介

本試驗(yàn)利用自主研發(fā)的YD23(A)-C多參量鉆孔采集儀中安設(shè)的磁阻傳感器對(duì)轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，即當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物沿著敏感軸方向經(jīng)過(guò)時(shí)，使磁阻傳感器感應(yīng)出一個(gè)正弦信號(hào)，用來(lái)識(shí)別轉(zhuǎn)速信號(hào)。該鉆孔設(shè)備通過(guò)在鉆臺(tái)上安裝標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，安裝在鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上的采集儀中的磁組傳感器感應(yīng)輸出正弦信號(hào)，采集儀內(nèi)部的轉(zhuǎn)速通道通過(guò)計(jì)算信號(hào)脈沖數(shù)來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)定。整個(gè)轉(zhuǎn)速采集儀的實(shí)物如圖4所示。

圖4　轉(zhuǎn)速采集儀實(shí)物Fig. 4　Speed acquisition instrument physical map

2.3　試驗(yàn)試件制作

本次試驗(yàn)試件模型選用與煤體相似材料制作，依據(jù)相似材料強(qiáng)度的配合比表，選取相應(yīng)抗壓強(qiáng)度的配合比值，將水泥、沙子、水和煤體按比例混合，攪拌均勻后放置在400 mm3的試件制作模具中，標(biāo)況下養(yǎng)護(hù)25 d后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本次試驗(yàn)共制備8個(gè)試件，并用1～8號(hào)進(jìn)行標(biāo)記，將1～4號(hào)制備試件用于研究鉆桿轉(zhuǎn)速與煤體應(yīng)力關(guān)系的試驗(yàn)，5～8號(hào)制備試件用于研究鉆桿轉(zhuǎn)速與鉆進(jìn)速度關(guān)系的試驗(yàn)，試件制作模具及所制作試件模型分別如圖5，圖6所示。

圖5　試件制備模具Fig. 5　Specimen making mould

圖6　試件模型 Fig.6　Specimen model

2.4　試驗(yàn)步驟簡(jiǎn)介

本次試驗(yàn)按照如下步驟進(jìn)行：

1)將裝有制備試件的鉆屑容器放置到試驗(yàn)臺(tái)中央，連接好鉆機(jī)、鉆桿、轉(zhuǎn)速采集儀以及試驗(yàn)所用的各種機(jī)械和動(dòng)力裝置；

2)設(shè)定轉(zhuǎn)速采集設(shè)備及軸壓、圍壓加載設(shè)備的初始性能指標(biāo)；

3)鉆孔前按照表1所設(shè)定的值對(duì)#1～4號(hào)試件加載不同大小的軸壓、圍壓，同時(shí)#5～8號(hào)試件加載相同的軸壓和圍壓，大小分別為3 MPa和1.50 MPa；

表1　試件加載記錄

4)開(kāi)啟鉆機(jī)，打開(kāi)轉(zhuǎn)速采集儀，實(shí)時(shí)測(cè)定鉆孔時(shí)的鉆桿轉(zhuǎn)速，并利用橫梁下部所安設(shè)的刻度尺及秒表對(duì)鉆進(jìn)速度進(jìn)行控制，鉆孔深度為380 mm;

5)鉆孔結(jié)束后，關(guān)閉加載設(shè)備及轉(zhuǎn)速采集儀的電源，利用串行口及計(jì)算機(jī)對(duì)采集的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)進(jìn)行回收和分析。

2.5　試驗(yàn)結(jié)果分析

本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)試件加載的圍壓和軸壓來(lái)模擬井下深部煤層所受水平地應(yīng)力和垂直地應(yīng)力，相應(yīng)試件的有效煤體應(yīng)力值依據(jù)文獻(xiàn)[18]推導(dǎo)為:

(25)

式中：σa為垂直地應(yīng)力，MPa；σb為水平地應(yīng)力，MPa；σs為有效煤體應(yīng)力值，MPa；pm為鉆孔形成后周圍瓦斯壓力，MPa；pn為鉆孔非彈性區(qū)瓦斯壓力，MPa，由于本試驗(yàn)暫不考慮瓦斯含量的影響，則試件有效煤體應(yīng)力值為：

(26)

依據(jù)式(26)可得1～4號(hào)試件的有效煤體應(yīng)力值為1.50，2，2.50，3 MPa；5～8號(hào)試件的有效煤體應(yīng)力值為2 MPa。

在試件煤體強(qiáng)度及鉆孔前鉆桿空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速相同的條件下，先以0.23 m/min的鉆進(jìn)速度對(duì)1～4號(hào)試件進(jìn)行鉆屑試驗(yàn)，鉆孔時(shí)間為100 s，再以0.20，0.25，0.30，0.35 m/min的鉆進(jìn)速度分別對(duì)5～8號(hào)試件進(jìn)行試驗(yàn)，分別測(cè)定鉆進(jìn)1～8號(hào)試件時(shí)的鉆桿轉(zhuǎn)速，并在鉆孔結(jié)束后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回收、分析及處理。

考慮到鉆桿抖動(dòng)對(duì)采集轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的影響，取1～4號(hào)試件鉆孔時(shí)每10 s采集的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)平均值進(jìn)行分析，可得不同煤體應(yīng)力條件下鉆桿轉(zhuǎn)速時(shí)程變化曲線如圖7所示。

圖7　鉆桿轉(zhuǎn)速時(shí)程曲線Fig.7　Drill pipe rotation speed curve

通過(guò)圖7可得，由于制備試件尺寸較小，鉆孔過(guò)程中所測(cè)得的鉆桿轉(zhuǎn)速值變化不大，且在鉆進(jìn)速度一致的條件下，煤體應(yīng)力對(duì)鉆桿轉(zhuǎn)速產(chǎn)生顯著影響。煤體應(yīng)力越大，鉆桿轉(zhuǎn)速越小，當(dāng)煤體應(yīng)力大小分別為1.50，2，2.50，3 MPa時(shí)，相應(yīng)條件下整個(gè)鉆孔過(guò)程的鉆桿轉(zhuǎn)速平均值分別為681.30，634.20，592.50，546.10 rpm，取二者進(jìn)行分析可得鉆桿轉(zhuǎn)速和煤體應(yīng)力大致滿足的線性擬合關(guān)系如圖8所示。

圖8　鉆桿轉(zhuǎn)速與煤體應(yīng)力關(guān)系Fig.8　Drill pipe rotation speed and the coal stress diagram

從圖8可得，鉆桿轉(zhuǎn)速與煤體應(yīng)力滿足的擬合關(guān)系式為：

y=-89.30x+814.05

(27)

式中：y為鉆桿轉(zhuǎn)速，rpm；x為煤體應(yīng)力，MPa。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)分析及式(27)可得，在鉆進(jìn)速度、煤體強(qiáng)度、鉆桿推力及鉆頭參數(shù)一致的條件下，鉆桿轉(zhuǎn)速與煤體應(yīng)力之間近似呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即鉆桿轉(zhuǎn)速隨著煤體應(yīng)力的增加而減小。鉆孔時(shí)，煤體應(yīng)力增大，鉆頭、鉆桿與孔壁摩擦增大，鉆削阻力增大，鉆桿排屑扭矩增加，在恒率下鉆孔時(shí)轉(zhuǎn)速減小，相反，當(dāng)煤體應(yīng)力減小時(shí)，阻力減小，鉆桿轉(zhuǎn)速增大。由此可得，鉆桿轉(zhuǎn)速和煤體應(yīng)力之間有著很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以通過(guò)測(cè)定鉆孔時(shí)的鉆桿轉(zhuǎn)速來(lái)反映煤體應(yīng)力的大小，鉆桿轉(zhuǎn)速可以作為煤礦沖擊動(dòng)力災(zāi)害的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

為了減小通過(guò)鉆桿轉(zhuǎn)速值測(cè)定煤體應(yīng)力大小的誤差，選取5～8號(hào)試件進(jìn)行試驗(yàn)分析，記錄在不同鉆進(jìn)速度條件下鉆桿轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化情況，依據(jù)同樣的處理方法，取每10 s的轉(zhuǎn)速平均值進(jìn)行分析，可得鉆桿轉(zhuǎn)速平均值與鉆進(jìn)時(shí)間的變化關(guān)系曲線如圖9所示。

圖9　不同鉆進(jìn)速度下鉆桿轉(zhuǎn)速平均值曲線Fig. 9　Average speed curve of drill pipe under different drilling speeds

分析圖9可得，不同鉆進(jìn)速度下，5～8號(hào)試件整個(gè)鉆孔過(guò)程鉆桿轉(zhuǎn)速的平均值如表2所示。

表2　不同鉆進(jìn)速度下鉆桿轉(zhuǎn)速平均值統(tǒng)計(jì)

由表2可得，在煤體應(yīng)力相同的條件下，鉆進(jìn)速度影響著鉆桿轉(zhuǎn)速的變化，鉆進(jìn)速度越大，鉆桿轉(zhuǎn)速越小。為了進(jìn)一步分析鉆進(jìn)速度對(duì)鉆桿轉(zhuǎn)速的影響，依據(jù)所記錄的鉆進(jìn)不同試件的鉆桿轉(zhuǎn)速—時(shí)間數(shù)據(jù)，分別選取鉆進(jìn)深度為50，150，250，350 mm的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)平均值進(jìn)行分析，可得不同孔深的鉆進(jìn)速度與鉆桿轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線圖如圖10所示。

圖10　不同孔深鉆進(jìn)速度與鉆桿轉(zhuǎn)速曲線Fig. 10　Drilling speed of different hole depth and speed curve of drill pipe

通過(guò)分析圖10可得，鉆進(jìn)相同的孔深，鉆進(jìn)速度越小，鉆桿轉(zhuǎn)速越大，鉆進(jìn)速度越大，鉆桿轉(zhuǎn)速越小，鉆桿轉(zhuǎn)速與鉆進(jìn)速度大致呈現(xiàn)負(fù)指數(shù)分布的函數(shù)關(guān)系。同時(shí)由理論分析可得，鉆孔過(guò)程中的鉆桿轉(zhuǎn)速與鉆進(jìn)速度、煤巖體力學(xué)性質(zhì)、刀具參數(shù)、鉆頭翼數(shù)有關(guān)，因此在鉆頭、鉆桿及煤巖體參數(shù)一定時(shí)，鉆孔時(shí)的鉆桿轉(zhuǎn)速主要取決于鉆進(jìn)速度大小。

基于利用鉆桿轉(zhuǎn)速法反映煤體應(yīng)力大小，進(jìn)而預(yù)測(cè)沖擊動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生危險(xiǎn)性的可行性，研究鉆進(jìn)速度對(duì)鉆桿轉(zhuǎn)速的影響，可以減少預(yù)測(cè)指標(biāo)的誤差，這對(duì)煤礦高效安全生產(chǎn)具有重要的理論指導(dǎo)意義。

3　結(jié)論

1)基于對(duì)鉆桿轉(zhuǎn)速的理論分析，找到影響鉆孔時(shí)鉆桿轉(zhuǎn)速變化的因素，從理論上證實(shí)了鉆進(jìn)速度對(duì)鉆桿轉(zhuǎn)速的影響規(guī)律。

2)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)時(shí)所測(cè)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的分析處理可得，在鉆進(jìn)速度、煤體強(qiáng)度及鉆頭參數(shù)一致的條件下，鉆桿轉(zhuǎn)速與煤體應(yīng)力呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，且鉆桿轉(zhuǎn)速與煤體應(yīng)力之間有很好的對(duì)應(yīng)性，證實(shí)了依據(jù)鉆桿轉(zhuǎn)速測(cè)定煤體應(yīng)力大小，進(jìn)而預(yù)測(cè)沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生可能性的可行性。

3)為了減少依據(jù)轉(zhuǎn)速指標(biāo)對(duì)沖擊地壓等動(dòng)力災(zāi)害預(yù)測(cè)的誤差，進(jìn)行了鉆進(jìn)速度對(duì)鉆桿轉(zhuǎn)速的影響試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)可得，在鉆頭、鉆桿及煤巖體參數(shù)一定時(shí)，鉆孔時(shí)的鉆桿轉(zhuǎn)速與鉆進(jìn)速度大致呈現(xiàn)負(fù)指數(shù)的函數(shù)關(guān)系，鉆進(jìn)速度越大，鉆桿轉(zhuǎn)速越小，相反，鉆桿轉(zhuǎn)速隨著鉆進(jìn)速度的增大而減小。因此，在利用鉆桿轉(zhuǎn)速預(yù)測(cè)沖擊地壓發(fā)生危險(xiǎn)性時(shí)，必須對(duì)鉆桿鉆進(jìn)速度加以考慮，達(dá)到高效、精確預(yù)警。

4)考慮到實(shí)驗(yàn)室條件的局限性，為了充分說(shuō)明鉆進(jìn)速度對(duì)鉆桿轉(zhuǎn)速的影響規(guī)律，需要下一步通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步證實(shí)。

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