25061矿压观测方案35.docx

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25061矿压观测方案35

xxx煤矿2-5061巷矿压观测方案

xxx煤电集团xxx煤矿

2012年03月

xxx煤矿2-5061巷矿压观测方案

1矿压监测目的

矿压监测是实现矿山生产科学管理必不可少的基础工作；矿压监测是正确进行采矿设计、合理选择支护形式及支架类型，加强顶板管理，保证安全生产的重要环节。

在锚杆锚索支护的巷道掘进施工期间，矿压观测可及时了解和掌握巷道在整个服务期间的巷道围岩变形情况和锚杆锚索的支护效应。

对观测数据的分析，可科学指导掘进施工及锚杆支护设计，以保证巷道正常施工及人员安全。

xxx矿2-5061巷由于采用液压钻车，巷道的控顶时间、支护时间、作业工序都发生了改变，因此，需要对xxx矿2-5061巷进行矿压监测，以对现有巷道支护参数进行优化设计，达到安全生产的目的。

2矿压监测内容和方法

2.1巷道矿压监测内容

巷道矿压监测包括巷道表面位移观测、巷道顶板离层监测、锚杆（索）受力监测、煤岩体应力监测等内容。

（1）巷道表面位移观测。

巷道表面位移包括顶底板相对移近量、顶板下沉量、底臌量、两帮相对移近量、帮位移量等。

巷道表面位移的测量方法比较简单，可采用钢尺、卷尺等测量。

（2）巷道顶板离层监测。

巷道开挖后，围岩产生变形，顶板出现下沉。

顶板不同深度的位移是不相同的，一般浅部岩层的位移较大，深部岩层的位移较小，导致浅部岩层与深部岩层出现位移差。

位移差由煤岩体的弹塑性变形、结构面（层理、节理、裂隙等）变形等组成。

在结构面比较发育的条件下，结构面变形占主要部分，而且是影响顶板稳定性的主要因素。

巷道顶板离层包括锚固区内离层值和锚固区外离层值，可采用顶板离层指示仪测量，如图1所示。

图1顶板离层指示仪

（3）锚杆（索）受力监测。

锚杆与锚索受力监测是巷道矿压监测的重要内容。

通过监测支护体受力大小与分布，可比较全面地了解锚杆与锚索工作状况，判断锚杆是否发生屈服和破断，评价巷道围岩的稳定性与安全性，锚杆支护设计是否合理。

根据监测数据提出对支护设计修改的建议。

测量锚杆（索）受力仪器有测力锚杆、锚杆（索）测力计等。

用于测量锚杆（索）受力的压力传感器如图2所示。

图2锚杆（索）压力传感器

（4）煤岩体应力监测。

对于采准巷道，随着与采掘工作面空间和时间关系的不同，煤岩体内的应力发生变化。

现场监测煤岩体内应力变化，对分析巷道围岩变形与破坏特征，评价巷道的稳定性和安全性具有重要意义。

采用钻孔应力计测量煤体应力变化，钻孔应力计如图3所示。

图3钻孔应力计

2.2测站布置与具体观测方法

2.2.1测站布置

初步设计布置3个测站，第一个测站在距巷道迎头20m布置，其后每个测站相距30m。

2.2.2测站具体仪器布置方式及观测方法

（1）巷道顶板及两帮离层监测

顶板及两帮离层仪安装如图4所示，在巷道顶板两边和中间位置分别安装离层仪。

离层仪在钻孔中布置两个测点：

一个设置在距顶板2.5m深处，另一个设置在距顶板4m深处。

仪器自动记录巷道围岩离层值。

同时要测量监测断面距采掘工作面的距离，记录监测时间。

（2）巷道表面位移监测

巷道表面位移采用十字布点法进行监测，如图5所示。

在顶底板中部垂直方向和两帮水平方向安装测量基点。

布置两个监测断面，沿巷道轴向间隔1.0m。

每天观测并记录巷道围岩变形量，同时要测量监测断面距采掘工作面的距离，记录监测时间。

图4巷道离层仪布置位置图图5巷道表面位移监测的十字布点法

（3）锚杆与锚索受力监测

测力锚杆、锚索测力计、锚杆测力计安装如图6所示。

因测力锚杆安装时要保证杆体上的应变片面向两帮，因此在巷道顶板位置安装两个测力锚杆，同时在顶板锚索位置安装两个锚索测力计，在巷道帮侧对应锚杆位置安装两个锚杆测力计，全方位的测量锚杆、锚索受力状况。

（4）煤岩体应力监测

采用钻孔应力测量煤体应力变化。

钻孔应力计安装位置如图6所示。

在巷道侧帮安装两个钻孔应力计，监测巷道所处应力水平及围岩应力变化情况。

钻孔应力计安装后，每天观测1次，记录应力计读数，同时记录测量时间、应力计钻孔距工作面的距离等。

绘制煤岩体应力变化随时间、掘进工作面距离的变化曲线，分析煤体应力变化特征等。

图6测站具体观测仪器布置图

表1矿压观测设备汇总表

设备名称

型号

数量

离层仪

KJ327

15

荷载传感器（锚杆锚索测力器）

GYM400

24

测力锚杆

CM-1

6

钻孔应力计

GMC20

6

附：

矿压观测数据记录附表

附表1顶板离层仪数据记录测站：

巷道名称：

距掘进面距离/m

日期

浅部位移/mm

深部位移/mm

表2锚杆（锚索）受力监测记录（单位：

kN）测站：

巷道名称：

距掘进面距离/m

观测日期

顶板锚杆

左（上）帮锚杆

右（下）帮锚杆

设计值

实测值

设计值

实测值

设计值

实测值

表2锚杆（锚索）受力监测记录（单位：

kN）测站：

巷道名称：

距掘进面距离/m

观测时间

顶板锚索1

顶板锚索2

顶板锚杆1

实测值/kN

实测值/kN

实测值/kN

装好6小时

装好12小时

装好24小时

装好2天

装好3天

装好4天

装好5天

装好7天

装好9天

装好11天

装好13天

装好15天

装好18天

装好21天

装好24天

装好27天

装好30天

装好35天

装好40天

装好50天

表2锚杆（锚索）受力监测记录（单位：

kN）测站：

巷道名称：

距掘进面距离/m

观测时间

顶板锚杆2

顶板锚杆3

顶板锚杆4

实测值/kN

实测值/kN

实测值/kN

装好6小时

装好12小时

装好24小时

装好2天

装好3天

装好4天

装好5天

装好7天

装好9天

装好11天

装好13天

装好15天

装好18天

装好21天

装好24天

装好27天

装好30天

装好35天

装好40天

装好50天

表2锚杆（锚索）受力监测记录（单位：

kN）测站：

巷道名称：

距掘进面距离/m

观测时间

左帮锚杆1

左帮锚杆2

右帮锚杆1

实测值/kN

实测值/kN

实测值/kN

装好6小时

装好12小时

装好24小时

装好2天

装好3天

装好4天

装好5天

装好7天

装好9天

装好11天

装好13天

装好15天

装好18天

装好21天

装好24天

装好27天

装好30天

装好35天

装好40天

装好50天

表2锚杆（锚索）受力监测记录（单位：

kN）测站：

巷道名称：

距掘进面距离/m

观测时间

右帮锚杆2

实测值/kN

装好6小时

装好12小时

装好24小时

装好2天

装好3天

装好4天

装好5天

装好7天

装好9天

装好11天

装好13天

装好15天

装好18天

装好21天

装好24天

装好27天

装好30天

装好35天

装好40天

装好50天

附表3两帮深部位移数据记录1测站：

巷道名称：

距掘进面距离/m

日期

深部位移/mm

孔内测点（由孔口到孔底依次为1～6）

1

2

3

4

5

6

附表4表面位移测数据记录表测站：

巷道名称:

距工作面距离/m

日期

上帮

下帮

顶板

底板

位移mm

速率mm/d

位移mm

速率mm/d

位移mm

速率mm/d

位移mm

速率mm/d

附表5测力锚杆数据记录表测站：

巷道名称:

距工作面距离/m

日期

1号应变片

2号应变片

3号应变片

4号应变片

5号应变片

6号应变片

7号应变片

8号应变片

9号应变片

10号应变片

附表6钻孔应力计数据记录测站：

巷道名称：

距掘进面距离/m

日期

左帮读数

右帮读数