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申请/专利权人：辽宁工程技术大学

摘要：一种受载煤岩钻进实验平台及随钻力学参数辨识方法，实验平台包括加载单元、钻进单元及随钻控制器；加载单元与钻进单元并列设置。方法为：利用水泥砂浆制造模拟煤岩试件，可根据实验所需制备不同强度的煤岩试件；通过在室内对煤岩试件施加围压可模拟煤岩在地下的赋存条件；利用动态扭矩传感器、位移传感器可实时监测并获取钻机在作业过程中的随钻参数；利用改进的粒子群优化算法对随钻参数进行辨识，将采随钻参数作为粒子，提高随钻参数辨识的效率和准确度；本发明基于钻测一体技术，在探作业的同时可即时收集并分析钻孔过程产生的数据，通过这些数据用以反演煤岩的力学特性，消除测量滞后问题，确保工程进展不受干扰，强化地质异常区块辨识能力。

主权项：1.一种受载煤岩钻进实验平台，其特征在于：包括加载单元、钻进单元及随钻控制器；所述加载单元与钻进单元并列设置；所述加载单元包括底座、立柱、顶梁、第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、压力室、支撑垫块、第一垫板、第二垫板及第三垫板；所述顶梁通过立柱水平固装在底座正上方；所述压力室固装安装在底座上表面中心处；所述支撑垫块位于压力室内部且水平固装在压力室底板上表面中心处，模拟煤岩试样放置在支撑垫块上表面；所述第一液压缸竖直固装在顶梁中心处且活塞杆朝下，第一液压缸的活塞杆向下延伸至压力室内部；所述第一垫板水平设置，所述第一液压缸的活塞杆端部与第一垫板上表面中心处固定连接，第一垫板下表面与模拟煤岩试样顶靠接触配合；所述第二液压缸水平固装在压力室的一面侧板上，第二液压缸的活塞杆向内延伸至压力室内部；所述第二垫板竖直设置，所述第二液压缸的活塞杆端部与第二垫板外表面中心处固定连接，第二垫板内表面与模拟煤岩试样顶靠接触配合；所述第三液压缸水平固装在压力室的另一面侧板上，第三液压缸与第二液压缸镜像对称且同轴分布；所述第三垫板竖直设置，所述第三液压缸的活塞杆端部与第三垫板外表面中心处固定连接，第三垫板内表面与模拟煤岩试样顶靠接触配合；所述压力室上其余两面侧板均为敞口结构；所述钻进单元包括支撑台、进给电机、滑轨、丝母滑台、丝杠、钻孔电机、钻杆、动态扭矩传感器及激光位移传感器；所述滑轨水平固装在支撑台上表面；所述丝杠水平设置在滑轨上方，丝杠与滑轨平行分布，丝杠一端通过轴承座与支撑台上表面相连；所述进给电机水平设置，进给电机通过电机安装座与支撑台上表面相连，进给电机的电机轴通过第一联轴器与丝杠另一端同轴固连；所述丝母滑台设置在滑轨与丝杠之间，丝母滑台沿滑轨具有直线移动自由度；所述钻孔电机水平固装在丝母滑台上表面；所述动态扭矩传感器水平固装在丝母滑台上表面，动态扭矩传感器的动力输入轴通过第二联轴器与钻孔电机的电机轴同轴固连，动态扭矩传感器的动力输出轴通过第三联轴器与钻杆一端同轴固连，钻杆另一端与模拟煤岩试样正对；所述激光位移传感器固定安装在丝母滑台上表面，激光位移传感器的激光发射端与电机安装座正对；所述随钻控制器固定安装在支撑台上表面，所述进给电机的控制端、钻孔电机的控制端、动态扭矩传感器的数据输出端及激光位移传感器的数据输出端均与随钻控制器电连接。

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