基于机械比能理论的煤岩可钻性分级方法

• 作者: 谢志江 常雪 杨林 皮阳军
• 来源期刊: 煤田地质与勘探
• 关键词: 煤矿钻机 PDC钻头 机械比能 极限学习机 可钻性
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 钻掘工程
• 页码范围: 236-243
• 页数: 8页
• 分类号: TD713
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2021.03.030

摘要

通过机械比能对煤矿瓦斯抽采钻孔过程中的围岩进行可钻性分级,可为钻机调整钻进参数提供依据.针对瓦斯抽采钻孔过程中人工判层难度大、效率低的问题,提出一种以机械比能为可钻性评价指标,结合极限学习机的煤岩可钻性分级方法.采用ABAQUS建立了PDC钻头破岩仿真模型,从材料类型、钻头转速和钻压力三个方面研究了PDC钻头破岩过程中钻进速度和机械比能的变化规律.同时,获得了钻进参数及机械比能的训练数据,采用极限学习机分别对钻进参数和机械比能数据进行学习,最后,对这两种可钻性分级指标下的分级准确率进行对比.结果表明:以机械比能作为可钻性指标时的分级准确率达到90％以上,高于以钻进参数作为可钻性指标时的准确率.分级结果可以为钻机调整钻进参数、实现自适应钻进提供理论依据.