瓦斯突出是煤矿生产中的一种重大地质灾害,具体指的是伴随煤矿开采深度以及环境瓦斯含量的增加,在地应力以及瓦斯释放引力的作用之下,导致软弱煤层超过抵抗线,瞬间释放出来大量瓦斯与煤。由于瓦斯突出事故多发于掘进、开采等过程中,因此事故一旦发生,往往伴随重大人员伤亡。防止瓦斯突出的方法国际上已有共识,即严格遵循“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针,在采掘之前,使用瓦斯抽排钻机在采掘面按照规范预先打孔泄压。但在实际执行过程中,由于监管手段不足,对打钻结果缺乏准确判定,导致打钻工人偷工减料,“打假钻”、“打空钻”、“虚报孔深”的情况时有发生,严重影响了煤矿安全生产。在井下实际打钻过程中,最大的安全隐患是工人不按照作业指导要求书的要求打钻,而检查人员无法对实际打钻结果进行准确测量。本课题来源于与盘江矿机公司合作,针对上述问题,以现有最常见的ZDY-750型钻机为原型,设计了一整套智能化改造方案。该方案通过多种传感器实现钻机电机头位置、钻杆状态、实时姿态、振动情况等各工作状态的监测,并且通过高性能DSP处理器,按照数据逻辑模型实时处理各传感器数据并形成孔深、孔位数和打钻姿态等打钻工作数据。针对工人可能采用的造假手段,结合各传感器数据,设计了防作假算法。最终样机在累计70小时工作时间内,漏杆率0.85%,误报率0.077%,孔位误差0%,很好的达到了设计指标,可应用于生产实践。在实现对井下工人打钻工作的自动统计同时,还具有很完善的防作假功能,进一步提高了系统的适用性。经实践证明,本次研制的新型智能钻机监控系统,可以有效解决煤矿井下工人不按照作业指导规范打钻的现象,有助于推动了煤矿企业的安全生产。该系统应用到煤矿安全生产中,为安全生产提供了进一步保障。