CN114370263A - 煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，通过实时获取应力、钻进推力、扭矩、转速、声发射、瓦斯流量等参数，利用数学模型对这些参数进行分析得到钻孔前方煤岩体的三向应力状态、煤岩体的粘聚力和内摩擦角、煤体软硬程度，从而实现在钻进过程中快速准确获取钻孔前方煤岩体物理力学性质和应力状态的目的。本发明还设计了一种能够实时监测、传输并分析钻进过程中获得的多参数的装备，利用该装备能够快速准确地获取钻进前方煤岩体性质和煤层瓦斯压力，并实时传送至地面预警***中，为突出预测预警提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下随钻测量技术领域，尤其涉及一种煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法。
背景技术
为有效预防瓦斯动力灾害事故的发生，高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井在日常生产工作中要施工大量的用于探测、预测、效果检验等的钻孔。这些钻孔的钻进过程可以认为是在施工一条微型“巷道”，获取钻进过程中的钻机推力、扭矩、声发射等信号并对这些信号进行分析，能够得到这些微型“巷道”施工前方煤岩体的物理力学性质和应力状态和物理力学性质的变化过程。
目前针对煤岩体应力和物理力学性质随钻监测的研究成果主要集中在浅部的岩土工程、煤矿巷道支护以及冲击地压灾害防治领域，由于浅部岩土工程应力较低、巷道支护钻进深度较浅，根据钻进参数的地质界面识别和岩性识别往往忽略了围岩应力的影响，而具有冲击倾向性的煤层的煤体坚硬、均质性好，因此冲击地压研究领域的随钻煤岩性质识别工作未充分考虑钻进过程中煤体力学性质变化对钻进参数的影响。
具有突出危险性的煤层具有应力环境复杂易突变、煤体结构和强度均质性差以及煤体中含有高能瓦斯的典型特征，现有研究成果不能直接用于突出煤层煤体物理力学性质和应力环境的随钻识别中，需要研究新的装备并建立新的判别方法。
对目前已有的随钻岩性识别装置和方法进行研究后发现存在以下不足之处：
1.目前基于钻进参数的岩土工程地质界面和巷道围岩特性识别在浅部岩土工程和煤矿巷道钻进过程中取得了较好应用，但通过钻进参数判别深部高地应力开采条件下的煤体性质变化缺乏相应的装置与方法；
2.目前常见的随钻岩性变化判别方法未考虑高能高压瓦斯对于判别结果的影响。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本发明设计了一种煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，目的在于在高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井的高地应力和高瓦斯压力的条件下，钻孔钻进过程中获取煤岩体的应力状态和物理力学性质的判别，从而为随钻突出预测提供一种稳定可靠的装置和方法。
本申请的实施例提出一种煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，在钻机主体上安装并调试好探测钻杆以及各传感器，布置并开启数据传输和分析分站；开展钻孔钻进工作，开启所有传感器，实时获取钻进过程中的相关参数，通过数据传输和分析分站对数据进行分析，得到钻进过程中钻进前方煤岩的应力状态和物理力学性质以及煤层瓦斯压力大小，并将结果传输至地面预警分析***中。
在一些实施例中，钻进前方煤岩体的应力状态和物理力学性质以及煤层瓦斯压力大小的获取和分析方法包括如下步骤：
S1，提取瓦斯流量信号特征参数，如果没有提取到瓦斯流量信号特征参数，则判断首先钻进的介质为岩体，如果提取到瓦斯流量信号特征参数，则判断首先钻进的介质是煤体；
S2，如果首先钻进的介质为岩体，则提取应力传感器的特征参数，计算岩体的三向主应力的大小σ1、σ2、σ3；提取钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、钻进液压信号特征参数h、钻头旋转速度信号特征参数Rv、声发射信号特征参数Ae，计算得到钻进前方岩体的屈服强度f、粘聚力c和内摩擦角
如果首先钻进的介质为煤体，利用提取到的瓦斯流量信号特征参数η计算得到煤层瓦斯压力p；提取钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、钻进液压信号特征参数h、钻头旋转速度信号特征参数Rv、声发射信号特征参数Ae、瓦斯流量信号特征参数η，计算得到钻进前方煤体的屈服强度f、粘聚力c、内摩擦角
和煤体强度s；
S3，如果由岩体开始钻进，当开始出现瓦斯流量信号时，说明钻进前方开始出现煤体，结合粘聚力c和内摩擦角
的变化确定岩体和煤体的分界处。
在一些实施例中，所述步骤S2中，岩体的三向主应力的计算方法为：提取得到钻头压入岩体时受到的应力大小δ1、δ2、δ3，采用半无限空间受法向集中力作用问题的布西内斯科解反算得到岩体的三向主应力大小σ1、σ2、σ3。
在一些实施例中，所述步骤S2中，钻进前方岩体的屈服强度f、粘聚力c和内摩擦角
的计算方法为：将提取到的钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、钻进液压信号特征参数h、钻头旋转速度信号特征参数Rv、声发射信号特征参数Ae代入判别模型f＝G(a1*I，a2*T，a3*h，a4*Rv，a5*Ae)，得到钻进前方岩体的屈服强度f，其中a1、a2、a3、a4、a5为模型系数，引入Drucker-Prager准则，计算得到钻进前方岩体的粘聚力c和内摩擦角
在一些实施例中，所述步骤S2中，钻进前方煤体的屈服强度f、粘聚力c、内摩擦角
的计算方法为：将提取到的钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、钻进液压信号特征参数h、钻头旋转速度信号特征参数Rv、声发射信号特征参数Ae、瓦斯流量信号特征参数η代入判别模型f＝G1(b1*I，b2*T，b3*h，b4*Rv，b5*Ae，b6*η)得到钻进前方煤体的屈服强度f，其中b1、b2、b3、b4、b5、b6为模型系数，引入Drucker-Prager准则，计算得到钻进前方煤体的粘聚力c和内摩擦角
在一些实施例中，所述步骤S2中，煤体强度s的计算方法为：将提取到的钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、声发射信号特征参数Ae和瓦斯流量信号特征参数η代入到煤体强度判别模型s＝F(c1*I，c2*T，c3*Ae，c4*η)计算得到煤体强度s。
在一些实施例中，所述步骤S2中，煤层瓦斯压力p的计算方法为：将提取到的瓦斯流量信号特征参数η代入到根据Darcy定律建立的钻孔瓦斯涌出量理论方程中，并利用同伦分析法对方程进行求解，得到煤层瓦斯压力p。
在一些实施例中，所述钻机主体上安装有钻机推力传感器、扭矩传感器和位移传感器，探测钻杆上装配有声发射传感器、钻进速度传感器、瓦斯流量传感器、钻头旋转速度传感器以及应力传感器。
在一些实施例中，所述位移传感器为激光传感器，扭矩传感器安装在钻机主体内部，钻机推力传感器安装在钻机主体外部。
在一些实施例中，所述钻头旋转速度传感器和应力传感器安装在探测钻杆的钻头处，瓦斯流量传感器安装在探测钻杆离钻头较近位置处，声发射传感器和钻进速度传感器安装在探测钻杆内。
本发明的有益效果为：
(1)本发明设计了一种能够实时监测、传输并分析钻进过程的多参数的装备，能够快速准确地获取钻进前方煤岩体性质和煤层瓦斯压力，并实时传送至地面预警***中，为突出预测预警提供依据。
(2)本发明提出了一种煤矿井下钻进前方煤岩体应力状态、物理性质和煤层瓦斯压力的随钻测定方法，能够综合考虑地应力、瓦斯压力对于煤岩体性质变化的影响，尤其对于煤体强度的变化能够较为准确的识别。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，
其中：
图1为本申请实施例中的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定装置的结构示意图；
图2为本申请实施例中的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法的流程图；
附图标记：
1-钻机推力传感器；2-扭矩传感器；3-位移传感器；4-声发射传感器；5-钻进速度传感器；6-瓦斯流量传感器；7-钻头旋转速度传感器；8-应力传感器；9-液压传感器；10-探测钻杆；11-钻机主体；12-数据传输和分析分站；13-泵站与操作台；14-支撑台；15-液压缸；16-调节杆。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法。
如图1所示，本申请的一方面实施例提出一种煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定装置，主要包括钻机主体11、探测钻杆10、数据传输和分析分站12、泵站与操作台13。钻机主体11为探测钻杆10提供动力。钻机主体11上安装有钻机推力传感器1、扭矩传感器2和位移传感器3。探测钻杆10上装配有声发射传感器4、钻进速度传感器5、瓦斯流量传感器6、钻头旋转速度传感器7以及应力传感器8。另外，探测钻杆10中还安装有给传感器供电的电源和定向马达。传感器通过有线或无线传输的方式将信号传输至数据传输和分析分站12上，通过泵站与操作台13为钻机提供动力。
数据传输和分析分站12可以实时接收和记录钻机主体11和探测钻杆10上传感器传输的数据，并对数据进行实时分析，也可将原始数据和分析后的数据传输至地面预警分析***中。
在一些具体的实施例中，位移传感器3为激光传感器，扭矩传感器2安装在钻机主体11内部，钻机推力传感器1安装在钻机主体11外部。
在一些具体的实施例中，钻头旋转速度传感器7和应力传感器8安装在探测钻杆10的钻头处，瓦斯流量传感器6安装在探测钻杆10离钻头较近位置处，声发射传感器4和钻进速度传感器5安装在探测钻杆10内。
在一些具体的实施例中，钻机主体11安装在可调节竖直高度的支撑架上，可根据实际情况调节合适的高度进行钻孔。
在一些具体的实施例中，钻机主体11安装在可调节倾斜角度的支撑架上，通过液压缸15调节钻机主体11的倾斜角度，液压缸15的缸体上安装有液压传感器9，液压传感器9用于监测液压缸15提供的液压是否正常，液压缸15连接泵站与操作台13。
在一些具体的实施例中，支撑架包括支撑台14、液压缸15和调节杆16，液压缸15和调节杆16支撑于支撑台14的下端，支撑台14底部内嵌有滑块和滑轨，滑块可沿着滑轨移动，液压缸15的缸杆的上端通过万向联轴器铰接于支撑台14内嵌的滑块上，调节杆16具有可伸缩的功能，调节杆16可随着液压缸15的缸杆的伸缩而调节，液压杆的伸缩带动支撑台14的倾斜角度的变化。支撑架的具体结构不限于此，只要可以实现调节倾斜角度的功能即可。
本申请的另一方面实施例提出一种煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，包括如下步骤：
(1)在钻机主体11上安装并调试好钻机推力传感器1、扭矩传感器2、液压传感器9、位移传感器3以及探测钻杆10。
(2)在设计好的钻孔位置布置好钻机以及泵站与操作台13，布置并开启数据传输和分析分站12。
(3)安装好探测钻杆10后开展钻孔钻进工作，实时获取钻进过程中的相关参数，通过数据传输和分析分站对数据进行分析，得到钻进过程中钻进前方煤岩的应力状态和物理力学性质以及煤层瓦斯压力大小，并将结果传输至地面预警分析***中。
其中，钻进前方煤岩体的应力状态和物理力学性质以及煤层瓦斯压力大小的获取和分析方法包括如下步骤：
S1，钻进时开启所有的传感器，开始连续采集信号；
S2，提取瓦斯流量信号特征参数，如果没有提取到瓦斯流量信号特征参数，则判断首先钻进的介质为岩体，如果提取到瓦斯流量信号特征参数，则判断首先钻进的介质是煤体；
S3，如果首先钻进的介质为岩体，则通过布置在钻头位置处的应力传感器8，得到钻头压入岩体时受到的应力大小δ1、δ2、δ3，采用半无限空间受法向集中力作用问题的布西内斯科解反算得到岩体的三向主应力大小σ1、σ2、σ3。
S4，提取钻机推力信号特征参数I(由钻机推力传感器1获得)、扭矩信号特征参数T(由扭矩传感器2获得)、钻进液压信号特征参数h(由液压传感器9获得)、钻头旋转速度信号特征参数Rv(由钻头旋转速度传感器7获得)、声发射信号特征参数Ae(由声发射传感器获得)，进行综合分析并代入判别模型f＝G(a1*I，a2*T，a3*h，a4*Rv，a5*Ae)，得到钻进前方岩体的屈服强度f，其中a1、a2、a3、a4、a5为模型系数，引入Drucker-Prager准则，计算得到钻进前方岩体的粘聚力c和内摩擦角
S5，如果首先钻进的介质为煤体，利用提取到的瓦斯流量信号特征参数η代入到根据Darcy定律建立的钻孔瓦斯涌出量理论方程中，并利用同伦分析法对方程进行求解，得到煤层瓦斯压力p。
S6，提取钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、钻进液压信号特征参数h、钻头旋转速度信号特征参数Rv、声发射信号特征参数Ae、瓦斯流量信号特征参数η(由瓦斯流量传感器6获得)，进行综合分析并代入判别模型f＝G1(b1*I，b2*T，b3*h，b4*Rv，b5*Ae，b6*η)得到钻进前方煤体的屈服强度f，其中b1、b2、b3、b4、b5、b6为模型系数，引入Drucker-Prager准则，计算得到钻进前方煤体的粘聚力c和内摩擦角
S7，如果由岩体开始钻进，当开始出现瓦斯流量信号时，说明钻进前方开始出现煤体，结合粘聚力c和内摩擦角
的变化确定岩体和煤体的分界处。
S8，钻进介质为煤体时，对煤体强度进行判断，煤体强度是指煤的软硬程度，将提取到的钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、声发射信号特征参数Ae和瓦斯流量信号特征参数η代入到煤体强度判别模型s＝F(c1*I，c2*T，c3*Ae，c4*η)计算得到煤体强度s。
进一步的，可以利用瓦斯流量对煤体和岩体进行简单分辨，具体方法为钻进岩体时的瓦斯流量要较钻进煤体时要小。
如图2所示，对本实施例中钻进前方煤岩的应力状态和物理力学性质以及煤层瓦斯压力大小的获取和分析方法进行了详细说明：
开启所有的传感器，连续采集信号，如果没有提取到瓦斯流量信号特征参数，则判断首先钻进的介质为岩体，进入步骤a-b-c。如果提取到瓦斯流量信号特征参数，则判断首先钻进的介质是煤体，进入步骤A-B-C-D。
步骤a，提取应力传感器的特征参数，计算三向主应力大小σ1、σ2、σ3。
步骤b，将特征参数I、T、h、Rv、Ae代入判别模型f＝G(a1*I，a2*T，a3*h，a4*Rv，a5*Ae)，得到钻进前方岩体的屈服强度f，引入Drucker-Prager准则，计算得到钻进前方岩体的粘聚力c和内摩擦角
步骤c，继续钻进，监测是否能提取到瓦斯流量信号特征参数。如果没有提取到瓦斯流量信号特征参数，则判断前方钻进的介质为岩体，则重复步骤a-b-c。如果提取到瓦斯流量信号特征参数，则判断前方钻进的介质为煤体，则进入步骤A-B-C-D。
步骤A，提取瓦斯流量信号特征参数η代入钻孔瓦斯涌出量理论方程中，求解得到煤层瓦斯压力p。
步骤B，将特征参数I、T、h、Rv、Ae、η代入判别模型f＝G1(b1*I，b2*T，b3*h，b4*Rv，b5*Ae，b6*η)得到钻进前方煤体的屈服强度f，引入Drucker-Prager准则，计算得到钻进前方煤体的粘聚力c和内摩擦角
步骤C，将特征参数I、T、Ae、η代入到煤体强度判别模型s＝F(c1*I，c2*T，c3*Ae，c4*η)计算得到煤体强度s。
步骤D，继续钻进，监测提取到的瓦斯流量信号特征参数是否变化。如果没有变化，则重复步骤A-B-C-D。如果有变化，看瓦斯流量信号特征参数是否增大，如果增大，则进入步骤A-B-C-D，如果没有增大，看粘聚力c和内摩擦角φ是否增大，如果增大，则进入a-b-c，如果没有增大，则进入A-B-C-D。
本发明通过实时获取应力、钻进推力、扭矩、转速、声发射、瓦斯流量等参数，利用数学模型对这些参数进行分析得到钻孔前方煤岩体的三向应力状态、煤岩体的粘聚力和内摩擦角、煤体软硬程度，实现在钻进过程中快速准确获取钻孔前方煤岩体物理力学性质和应力状态的目的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，其特征在于，在钻机主体上安装并调试好探测钻杆以及各传感器，布置并开启数据传输和分析分站；开展钻孔钻进工作，开启所有传感器，实时获取钻进过程中的相关参数，通过数据传输和分析分站对数据进行分析，得到钻进过程中钻进前方煤岩的应力状态和物理力学性质以及煤层瓦斯压力大小，并将结果传输至地面预警分析***中。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，其特征在于，钻进前方煤岩体的应力状态和物理力学性质以及煤层瓦斯压力大小的获取和分析方法包括如下步骤：
S1，提取瓦斯流量信号特征参数，如果没有提取到瓦斯流量信号特征参数，则判断首先钻进的介质为岩体，如果提取到瓦斯流量信号特征参数，则判断首先钻进的介质是煤体；
S2，如果首先钻进的介质为岩体，则提取应力传感器的特征参数，计算岩体的三向主应力的大小σ1、σ2、σ3；提取钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、钻进液压信号特征参数h、钻头旋转速度信号特征参数Rv、声发射信号特征参数Ae，计算得到钻进前方岩体的屈服强度f、粘聚力c和内摩擦角
如果首先钻进的介质为煤体，利用提取到的瓦斯流量信号特征参数η计算得到煤层瓦斯压力p；提取钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、钻进液压信号特征参数h、钻头旋转速度信号特征参数Rv、声发射信号特征参数Ae、瓦斯流量信号特征参数η，计算得到钻进前方煤体的屈服强度f、粘聚力c、内摩擦角
和煤体强度s；
S3，如果由岩体开始钻进，当开始出现瓦斯流量信号时，说明钻进前方开始出现煤体，结合粘聚力c和内摩擦角
的变化确定岩体和煤体的分界处。
3.根据权利要求2所述的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，其特征在于，所述步骤S2中，岩体的三向主应力的计算方法为：提取得到钻头压入岩体时受到的应力大小δ1、δ2、δ3，采用半无限空间受法向集中力作用问题的布西内斯科解反算得到岩体的三向主应力大小σ1、σ2、σ3。
4.根据权利要求2所述的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，其特征在于，所述步骤S2中，钻进前方岩体的屈服强度f、粘聚力c和内摩擦角
的计算方法为：将提取到的钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、钻进液压信号特征参数h、钻头旋转速度信号特征参数Rv、声发射信号特征参数Ae代入判别模型f＝G(a1*I，a2*T，a3*h，a4*Rv，a5*Ae)，得到钻进前方岩体的屈服强度f，其中a1、a2、a3、a4、a5为模型系数，引入Drucker-Prager准则，计算得到钻进前方岩体的粘聚力c和内摩擦角
5.根据权利要求2所述的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，其特征在于，所述步骤S2中，钻进前方煤体的屈服强度f、粘聚力c、内摩擦角
的计算方法为：将提取到的钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、钻进液压信号特征参数h、钻头旋转速度信号特征参数Rv、声发射信号特征参数Ae、瓦斯流量信号特征参数η代入判别模型f＝G1(b1*I，b2*T，b3*h，b4*Rv，b5*Ae，b6*η)得到钻进前方煤体的屈服强度f，其中b1、b2、b3、b4、b5、b6为模型系数，引入Drucker-Prager准则，计算得到钻进前方煤体的粘聚力c和内摩擦角
6.根据权利要求2所述的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，其特征在于，所述步骤S2中，煤体强度s的计算方法为：将提取到的钻机推力信号特征参数I、扭矩信号特征参数T、声发射信号特征参数Ae和瓦斯流量信号特征参数η代入到煤体强度判别模型s＝F(c1*I，c2*T，c3*Ae，c4*η)计算得到煤体强度s。
7.根据权利要求1所述的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，其特征在于，所述步骤S2中，煤层瓦斯压力p的计算方法为：将提取到的瓦斯流量信号特征参数η代入到根据Darcy定律建立的钻孔瓦斯涌出量理论方程中，并利用同伦分析法对方程进行求解，得到煤层瓦斯压力p。
8.根据权利要求1-7任一项所述的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，其特征在于，所述钻机主体上安装有钻机推力传感器、扭矩传感器和位移传感器，探测钻杆上装配有声发射传感器、钻进速度传感器、瓦斯流量传感器、钻头旋转速度传感器以及应力传感器。
9.根据权利要求8所述的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，其特征在于，所述位移传感器为激光传感器，扭矩传感器安装在钻机主体内部，钻机推力传感器安装在钻机主体外部。
10.根据权利要求8所述的煤矿井下煤岩体物理力学参数和应力状态随钻测定方法，其特征在于，所述钻头旋转速度传感器和应力传感器安装在探测钻杆的钻头处，瓦斯流量传感器安装在探测钻杆离钻头较近位置处，声发射传感器和钻进速度传感器安装在探测钻杆内。
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