针对高地应力矿井钻孔卸压作业智能化程度低的技术难题，总结分析了国内外钻孔卸压技术和装备的研究现状，指出研发高性能、高可靠、高效率的防冲钻孔机器人全自主钻进系统是破解冲击地压防治难题的重要发展方向。为此，凝练了影响钻进系统性能的“孔位精准识别、钻具姿态精确感知、无线电磁随钻智能检测、钻具运行状态智能识别和钻进系统精确控制”五大关键技术，并给出了解决思路和方法。针对在复杂恶劣环境下卸压孔的精确识别问题，设计了融合图像尺寸调节和多阶段训练模式的卸压孔图像样本扩充SinGAN模型，引入多层特征融合优化的Faster-RCNN，构建了基于改进SqueezeNet轻量级网络架构的孔位识别模型，以实现卸压孔位的准确快速识别；针对钻具姿态精确感知问题，提出了基于改进梯度下降法算法优化无迹卡尔曼滤波的惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，IMU）初始对准方法，设计了多个IMU的空间阵列布局方式，研究了基于BP神经网络的钻具姿态误差补偿方法，旨在提高钻具姿态的解算精度，实现精准钻孔卸压；针对复杂地质环境下钻进工况的精确检测问题，搭建了煤矿井下随钻测量无线电磁传输系统架构，探讨了微弱电磁波信号自适应调制和随钻高速双向电磁传输技术原理，研究了孔底地质参数、几何参数和工程参数的测量原理和实现过程；针对钻进系统运行状态识别问题，构建了钻进信号时域、频域、时频域的多域特征和深度网络高级特征提取架构，提出了钻进系统关键零部件健康状态评估和故障诊断技术，构建了基于改进蝙蝠优化长短期记忆网络的卡钻风险因子预测模型，实现对卸压钻具卡钻状态的准确预测；针对钻进系统的精确控制问题，分析了钻进系统的液压系统工作原理，构建了考虑煤岩性状的钻进系统精确控制方案，探讨了基于转矩和位置的钻进系统最优控制参数求解原理，旨在实现钻进回转系统和给进系统的智能协同控制和并行作业。防冲钻孔机器人全自主钻进系统及其关键技术研究，对于创新研发高性能、高效率、高可靠、高智能的煤矿防冲钻孔机器人，确保煤矿安全、高效、绿色生产具有十分重要的意义。

引言
1防冲钻孔机器人孔位精准识别技术
1.1基于改进SinGAN网络的样本扩容
1.1.1基于调整函数的图像尺寸调节方法
1.1.2多阶段训练方式
1.1.3动态变化迭代次数
1.2基于改进Faster-RCNN轻量化网络的孔位精确识别
1.2.1 SqueezeNet网络架构改进
1.2.2 Faster-RCNN方法改进
2钻具姿态精确感知技术
2.1 惯性测量单元的初始对准
2.2 钻具姿态解算
2.3 钻具姿态误差补偿
3无线电磁随钻智能检测技术
3.1无线电磁传输系统
3.1.1复杂地质环境下微弱信号检测技术
3.1.2复杂地质环境随钻高速双向电磁传输技术
3.2数据测量系统
3.2.1地质参数测量
3.2.2几何参数测量
3.2.3工程参数测量
4卸压钻具运行状态智能识别技术
4.1 钻孔机器人钻进信号特征提取
4.2 钻进系统关键零部件健康状态监测
4.3 钻进系统关键零部件故障诊断
4.4 钻进过程卡钻状态监测
5钻进系统精确控制技术
6结 语