根据现场调研,煤巷顶板锚固孔钻进过程,存在时快时慢的现象,与岩石强度有较大关系,探究钻进响应指标与岩石强度间的关系对煤巷顶板锚杆支护、顶板岩层识别及冒顶隐患预测有重要的指导意义。本文采用现场调研、理论分析、数值模拟试验、相似模拟试验等综合研究方法,结合煤矿常用气动锚杆钻机,对煤巷顶板锚固孔钻进动力响应特性进行了深入研究。首先对齿轮式锚杆钻机的工作原理进行分析,推导出了钻头在钻进中的所受的驱动扭矩和轴向推力的理论公式;从能量的角度出发,推导出了锚固孔钻进过程中能量公式,并结合公式初步分析了钻进响应指标与岩石坚固性系数间关系。其次,采用数值分析的方法,对煤巷顶板锚固孔钻进过程数据的实时采集,分析得出应力状态对煤巷顶板锚固孔钻进速度的影响不大;分析得出锚固孔钻进指标(位移、钻速和转速)均与岩石的坚固性系数间呈负指数关系;并对钻机动力条件进行分析,得出钻进响应指标与扭矩间呈对数关系,钻进响应指标与推力间的关系呈二次函数关系。最后通过相似模拟试验,得出了钻进4种不同岩石的11个锚固孔的钻进响应指标,分析得出锚固孔的钻进响应指标整体上随岩石坚固性系数增加呈减小的趋势,并通过曲线拟合,发现与数值模拟结果较为接近。据此可通过钻进响应指标来对煤巷顶板岩层进行实时监测识别,对预防冒顶事故有重要的现实意义。