在矿业领域，煤炭开采作业中煤与瓦斯突出是一种极其危险的自然灾害，它不仅严重威胁矿工的生命安全，也对煤矿的正常生产构成重大威胁。为了有效预防和控制煤与瓦斯突出，科研人员一直在探索更精准的预测方法。本文介绍的是一项关于深部煤层开采过程中，钻屑量理论计算的研究，该研究考虑了煤层倾角和钻孔倾角对钻屑量的影响，并建立了新的理论计算公式。
在讨论煤与瓦斯突出之前，需要了解几个基础概念。首先是煤层倾角，即煤层层面与水平面之间的夹角。煤层倾角对于煤层内部的应力分布有重要影响，从而影响到瓦斯的赋存状态和煤与瓦斯突出的可能性。其次是钻孔倾角，它指的是钻孔轴线与水平面之间的夹角。钻孔倾角的选择将直接影响钻进过程中的应力变化，以及钻屑量的变化，进而可能影响煤与瓦斯突出的危险性。
钻屑量理论研究关注的是通过钻孔产生出来的岩石碎片的数量，这个数量是煤体应力状态的综合反映。在煤层倾斜的情况下，由于地应力分布的不均匀性，钻屑量会随着钻孔方向的变化而有所不同。研究证明，当煤层倾角保持不变时，钻屑量随着钻孔倾角的增加而呈幂指数递减关系，并且其减少的比例呈现出一种“V”形的变化趋势。这种现象说明，合理的钻孔倾角选择对于控制钻屑量，以及预防煤与瓦斯突出具有重要意义。
研究者以平煤股份有限公司八矿为案例进行分析，将理论计算得到的钻屑量与实际测量值进行了对比验证。研究结果表明，在考虑煤层倾角和钻孔倾角的情况下，新的钻屑量理论计算值与实测值之间的平均误差为3.9%，这说明理论模型具有较高的准确性和可靠性。通过这些理论分析和实证研究，可以为煤矿深部开采的安全管理提供科学依据，从而有效预防和控制煤与瓦斯突出的风险。
关键词中提到的地应力，是指地壳岩石中由于重力作用和地壳运动产生的应力。地应力对煤层的变形和破坏起着决定性作用，也是导致煤与瓦斯突出的主要原因之一。因此，在分析钻屑量时必须考虑地应力的影响。
煤层深度同样对煤与瓦斯突出有着重要的影响。随着开采深度的增加，地应力和瓦斯压力都会增大，这会改变煤层的力学特性和瓦斯的流动特性，进而影响煤与瓦斯突出的可能性和强度。因此，研究中必须充分考虑煤层深度因素。
通过建立考虑煤层倾角和钻孔倾角的新钻屑量理论计算公式，并分析它们对钻屑量的影响，可以更好地理解和预测深部开采条件下煤与瓦斯突出的危险性。这项研究对于煤矿安全生产具有重要的理论和实际应用价值，有助于提升煤矿的安全管理水平，保障矿工的生命安全。
