立體式巷道礦壓觀(guān)測與分析
利用科學(xué)的觀(guān)測方法、先進(jìn)的觀(guān)測儀器儀表和計算機管理系統對巷道進(jìn)行礦壓觀(guān)測,能極大地提升工作效率和觀(guān)測結果的準確性、科學(xué)性,具有廣闊的應用前景。
摘要：通過(guò)對陸成礦井下巷道立體式礦壓觀(guān)測分析，掌握了該礦巷道圍巖應力受采空、構造影響后應力變化和支護工藝改進(jìn)措施，為現場(chǎng)支護設計及井巷工程質(zhì)量管理提供完善、準確的資料，以直接指導生產(chǎn)實(shí)踐，解決工程支護設計難題。
關(guān)鍵詞：立體式觀(guān)測;巷道礦壓;錨桿(索)支護
礦山壓力現場(chǎng)觀(guān)測研究法是直接面對生產(chǎn)現場(chǎng)對礦壓顯現的宏觀(guān)現象進(jìn)行觀(guān)測和記錄，同時(shí)利用各種儀表、工具觀(guān)測采場(chǎng)圍巖變形、位移、頂底板破壞、支架受載及壓縮等。從動(dòng)態(tài)分析研究中發(fā)現對采場(chǎng)礦壓顯現有明顯影響的巖層運動(dòng)的條件、時(shí)間和方向以及采場(chǎng)周?chē)С袎毫Φ姆植甲兓癄顩r，解決現場(chǎng)礦壓控制問(wèn)題[1]。
陸成礦為山西省2009年資源整合基建礦井，批準開(kāi)采2-11號煤層，該礦地質(zhì)條件復雜，水文地質(zhì)中等，屬瓦斯礦井。井巷工程施工期間遇斷層較多，其中大于2m的斷層4條，70m以上的斷層1條，采空區下掘進(jìn)巷道達1100m。為嚴格落實(shí)礦井初步設計方案，在采空區、構造區域合理選擇掘進(jìn)巷道支護類(lèi)型，確保巷道服務(wù)年限達設計要求，同時(shí)也為礦井投產(chǎn)后巷道掘進(jìn)、支護類(lèi)型選擇提供依據。巷道礦壓觀(guān)測的內容包括：巷道圍巖應力、巷道圍巖移動(dòng)、支架變形、支架載荷[2]。
1 立體式巷道礦壓觀(guān)測目的
巷道礦壓觀(guān)測就是研究巷道受礦井構造、采空區影響的程度及采取聯(lián)合支護后巷道壓力顯現規律，為礦井巷道支護、指導工程設計提供完善、準確的資料[3-4]。
1)正常支護下巷道礦壓顯現規律及支護效果檢驗。
2)地質(zhì)構造、采空區附近聯(lián)合支護情況下巷道礦壓顯現規律及支護效果檢驗[5]。
3)修正支護設計后巷道礦壓顯現規律及支護效果檢驗。
2 立體式巷道礦壓觀(guān)測方法及測點(diǎn)布置
2.1觀(guān)測方法
1)采用兩基點(diǎn)橫置式頂板離層儀觀(guān)測頂板離層量及變化范圍、周期。
2)采取觀(guān)測巷道頂底板移近量的方法掌握巷道受壓變形、破碎開(kāi)裂程序。
3)采用錨桿(索)測力計觀(guān)測錨桿(索)受壓情況。
2.2觀(guān)測周期
地質(zhì)構造、采空區附近布置的巷道1個(gè)月內每班觀(guān)測收集1次數據，壓力穩定后每5d讀數1次，修正巷道支護后每天收集1次數據，堅持1周，之后每5d讀數1次。
2.3測點(diǎn)布置
1)采用錨桿、錨噴支護的煤巷、半煤巖巷，與地質(zhì)構造、采空區距離大于30m的巷道，每100m設置1組觀(guān)測站。
2)巷道布置于地質(zhì)構造帶、采空區附近及巷道交叉點(diǎn)位置加設1組觀(guān)測站。
3)頂板離層儀、錨桿(索)壓力計安裝于巷道頂板正中位置，該礦未在兩幫安裝錨桿壓力計。
4)巷道變形量觀(guān)測點(diǎn)布置，見(jiàn)第67頁(yè)圖1。
2.4人員組織
1)成立頂板、礦壓觀(guān)測組，配備3~5名專(zhuān)職人員。
2)原始數據專(zhuān)人保管，分析材料由礦總工程師審核。
3 礦壓觀(guān)測成果的應用
礦壓觀(guān)測過(guò)程就是成果應用的過(guò)程。在礦壓觀(guān)測過(guò)程中，要按時(shí)總結礦壓顯現的變化規律，整理檢測資料，編寫(xiě)和分析研究報告，使礦壓觀(guān)測成果及時(shí)轉化為生產(chǎn)力，為安全生產(chǎn)提供支持與保障[6-7]。
4 立體式巷道礦壓分析手段
1)現場(chǎng)填寫(xiě)讀數臺賬，及時(shí)填寫(xiě)統計表，直觀(guān)掌握巷道受壓變化周期，穩定期[8-9]。
2)用曲線(xiàn)變化圖動(dòng)態(tài)反映巷道礦壓顯現，驗證巷道支護效果，修正巷道支護設計。2011年頂板離層儀觀(guān)測數值見(jiàn)表1。
通過(guò)近三年的觀(guān)測分析，該礦構造帶附近、采空30m附近采用錨噴(噴厚200mm)+鋼棚(11#礦工鋼、29U型鋼)支護可以保證巷道圍巖穩定，滿(mǎn)足安全使用，能夠達到設計服務(wù)年限。
5 經(jīng)濟效益分析
原采用鋼筋混凝土支護，預算為14932元/m，采用錨噴+架棚聯(lián)合支護，支護成本為7544元/m，1100m巷道可節約成本近813萬(wàn)元。
6 結束語(yǔ)
利用科學(xué)的觀(guān)測方法、先進(jìn)的觀(guān)測儀器儀表和計算機管理系統對巷道進(jìn)行礦壓觀(guān)測,能極大地提升工作效率和觀(guān)測結果的準確性、科學(xué)性,具有廣闊的應用前景。
該技術(shù)能夠全面、有效地反映巷道壓力顯現規律，為礦井巷道支護設計提供及時(shí)、準確的依據，適用于基建、技改礦井原始數據收集及構造帶、采空區附近布置巷道支護設計驗證。
參考文獻：
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