社会现实场景

钻屑法具有简便、易行的特点，是所有冲击地压矿井都在使用的冲击危险性检测方法。钻屑法是向煤壁钻一定直径的钻孔，根据单位孔深排粉量的变化规律与动力现象，了解煤体应力的集中程度及其峰值大小与位置，从而判定冲击地压危险等级，实现煤层冲击危险性的检测。

真实问题

钻屑法是冲击地压矿井检测煤层冲击危险性的重要方法，其中钻屑量是关键检测指标。目前，钻屑法使用的螺旋钻杆在运移钻屑过程中会切削钻孔孔壁，产生额外钻屑量；钻屑采集装置与孔壁接触不佳，造成部分钻屑丢失，影响钻屑量采集精度。

技术创新

首次提出内排式钻屑法。研发内排式钻屑法试验设备及钻具，并将伺服电机应用于钻测领域，可保证钻屑采集精度，避免吸钻动力现象及其引起的卡钻现象，可精确控制钻具转速与钻速，保证钻屑法检测煤层冲击危险性的准确性。研发组合加载试验设备，总加载力为54000kN，可更真实模拟现场煤层受力状态。

图1 多参量内排式钻屑法钻机设备