伴随着我国煤矿开采强度的不断增加,浅部煤层的可采量在逐年减小,深部开采已然成为矿区采煤的必然趋势。然而随着深部开采煤层时遇到的冲击动力灾害事故发生的频度不断增大,深部煤层的回采潜藏着极大的安全隐患,在此背景下,本文提出了通过对矿用钻机钻孔过程中的一些相关指标的变化规律的研究来对冲击动力灾害发生可能性大小进行预测的新方法,具有很强的现实指导意义。针对本文研究的问题,在对矿用钻机钻削煤岩力学机理分析研究的基础上,不仅以理论手段分析了钻杆转速及钻屑量这两个钻孔指标的变化规律与煤岩体内部应力大小的相关关系,而且还提出了钻进速度对二者变化规律存在着影响,并在此基础上利用所研制的钻孔设备进行了实验室试验和现场钻孔实验,充分研究了不同因素影响下钻杆转速、钻屑量指标的变化规律。同时本文在充分考虑实际钻孔过程中钻孔效率低等问题对钻孔连续性的影响,并且为了提高依靠钻孔时钻杆转速和钻屑量指标反映煤岩体内部应力大小以及集中程度的准确性,提出了对钻机钻杆的排屑性能进行研究的必要性,进而对钻孔指标变化规律的研究内容进行了补充。即在对钻杆排屑特性理论进行分析的基础上,通过EDEM重新构建了煤体模型,研究了钻杆转速、钻杆螺距对钻杆排屑性能的影响,研究结果表明,在一定条件下:煤体应力和钻杆转速大致为负相关的关系;煤体应力和钻屑量之间大致为正相关的对应关系;钻进速度对钻杆转速有着较大的影响,二者基本上成负指数分布的关系;钻屑量和钻进速度在一定范围内近似呈现幂函数的关系。由此可知,可以在实际钻孔过程中通过钻杆转速和钻屑量这两个指标的变化规律来对煤岩体内部应力大小及集中程度进行侧面反映,以此来对动力灾害出现的可能性大小进行预测,但是这个过程需要对钻机的钻进速度进行限定。同时也提出了在一定范围内,适当的增大钻杆的转速、螺距可以增大钻杆的排屑性能,因此整个钻孔过程需要选择合适的钻杆转速、螺距。通过研究钻杆的排屑性能不仅能够提高钻孔效率,而且也可以使所测定的钻孔指标的变化规律能够更加准确的反映煤岩体内部不同区域煤体应力的大小以及集中程度,以减少对冲击动力灾害出现的可能性大小的预测误差。该论文有图72幅,表13个,参考文献78篇。