采准巷道矿山压力监测

出现开裂破坏
多发生在地质构造破坏带、岩层中有软弱夹层 的地段等
2 巷道围岩变形破坏监测方法
巷道围岩的稳定状况指标包括围岩的位移量、破坏范 围、岩体内应力场变化等。这些指标直接影响到巷道维 护的完好程度和工作空间的安全性，因此，监测巷道围 岩的稳定性，可以为判断巷道支护质量和巷道支护设计 优化提供科学依据。
(4)地质构造因素。地质破坏带内的岩层通常是由松散的岩块所组 成，在地质破坏带内开掘巷道时很容易产生巷道冒顶事故，而且冒 顶规模一般较大。
(5)矿井水的影响。矿井水容易使破碎岩块之间的摩擦系数减少而 造成个别岩块滑动和冒落，也会使岩石强度降低，或促使岩层软化、 膨胀，从而造成巷道围岩产生很大的变形。
(6)时间因素影响。各种岩石的强度都有一定的时间效应，特别是 矿井巷道的围岩，由于所处的自然环境较差，在时间和其他因素的 作用下，岩石的强度会因风化、地下水等作用而降低。
1 巷道围岩变形与破坏
1.1 影响因素
➢ 开采技术因素 (1)巷道与开采工作的关系。如巷道是受一侧采动影响还是
受两侧采动影响，是初次受采动影响还是受多次采动影响。 (2)巷旁支护方法。如留煤柱护巷还是在巷旁浇注充填带护
测点是量测的基准点， 应安设可靠，保证测点与 围岩同步位移。通常在围 岩上打一个深100～200mm 的钻孔，如果围岩较破碎， 钻孔可更深一些。钻孔直 径40mm，在孔中打入木楔， 木楔上钉有作为测量基准 点的基钉，也可用水泥基 钉。在测量过程中要保护
好测点，避免移动和损坏。
4 1
3
2
3
4பைடு நூலகம்
φ10
1-测杆；2-弹簧；3-套管；4-基准点 测杆与基准点
2 巷道围岩变形破坏监测方法
2.1 监测区地质资料与开采条件
进行巷道围岩稳定性监测应掌握的地质资料和开采条件包括： 通过地质钻孔、岩层柱状图等多种途径，掌握地质构造及围
岩的结构特征、岩体物理力学性质、水文地质等情况，并在 地质图上标明地质构造裂隙发育带的位置、产状、层厚等； 了解采煤方法、煤柱尺寸、开采影响范围等； 掌握好巷道与采煤工作面相对空间位置与时间的关系； 了解巷道掘进断面尺寸、支护方式和支柱工作特性等。
2 巷道围岩变形破坏监测方法
2.2 监测参数及方法
➢ 巷道周边位移测量 巷道周边位移是围岩与支护相互作用的结果，是反映多因素
影响的一个综合指标。测量巷道周边位移是判定巷道围岩稳定 程度最常用的方法。
1）测站与测点布置 对一条巷道进行围岩稳定性监测，通常设三个测站，测站 间距可取50～100m，选择有代表性的围岩条件，或选择特殊 条件进行专项观测。一个测站应设三个观测断面，断面间距可 取3～5m。
一般发生在泥岩、 砂质页岩或含有泥 质夹层的松软岩层
不规则冒落
冒落形状很不规 则
多发生在断层等地 质构造破碎带
弯曲下沉
在上覆岩层重力 作用下，顶板岩 层弯曲下沉，岩 层底部受拉而出
现裂缝或断裂
多发生在近水平或 缓斜煤层的层状顶 板岩层结构中以及 巷道跨度较小的情
况下
图示
1.2 基本形式
➢ 底板变形与破坏
(2)开采深度。随着开采深度的增加，巷道上覆岩层重量增大， 形成的支承应力变大，巷道的变形及破坏的可能性也将增大。此外 地下岩石的温度也随开采深度的增加而增高，温度升高会使围岩由 脆性向塑性转化，易使巷道产生塑性变形。
1 巷道围岩变形与破坏
➢ 自然因素
(3)煤层倾角。煤层倾角不同会使巷道的破坏形式有差异。如水 平或倾斜煤层巷道中多出现顶板弯曲下沉、冒落，急斜煤层巷道多 出现鼓帮、底板滑落及顶板抽条冒落等形式的破坏。
A
h1 h2 h3
l1
B
0D
B
l2
l3 C
(a)十字布置
(b)垂直布置
(c)网格布置
巷道围岩表面位移观测方法
(d)扇形布置
2 巷道围岩变形破坏监测方法
观测巷道断面变形和收缩，还可 以采用传感器量测的方法(见图)。
该法在巷道周边埋设8个基点1， 基点间用要张紧的钢丝2串联起来， 在每个基点上安设一个测钢丝倾斜的 传感器3，根据倾角变化，可得到各 测点的变形位移量。还可以用传感器 4，测得全断面周边总位移量，即钢 丝2的位移量。
采准巷道矿山压力监测
1、巷道围岩变形与破坏 2、巷道围岩变形破坏监测方法 3、巷道支护质量监测
1 巷道围岩变形与破坏
1.1 影响因素
➢ 自然因素
(1)岩石性质及构造特征。巷道掘进遇到强度较低的软弱岩层 （如泥质胶结的页岩等）时很容易发生冒顶，但一般情况下规模及 强度比较小。坚硬岩层（如砂岩等）受力后不易变形和破坏，巷道 掘进过程中也不易发生冒落，然而一旦发生冒落，其规模及强度可 能较大。岩石的构造持征对巷道变形破坏性质和规模也有影响，如 巷道顶板中有弱面(煤线、弱层理面等)时，就容易引起顶板岩层的 离层甚至冒顶。
形式
特点
易发条件
图示
塑性膨胀
巷道底板呈塑性 鼓起
多发生在巷道底板 为强度较低的粘土
质岩石中
鼓裂
巷道底板发生明 发生在层状结构的 显的裂隙及鼓起 中硬粘土质岩石中
1.2 基本形式
➢ 两帮变形与破坏
形式
特点
易发条件
巷道鼓帮
出现比较规则的臌出
在整体结构或层状结构的岩层或煤层中均可能 发生
巷帮开裂或 破坏
5
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2）量测方法
量测一般采用十字测量法，如图所示，直接测AC和BD的相 对位移量。有时为了量测围岩变形的不对称性，也可加测BO、 AO或DO、CO。当顶板较好，侧帮变形较大时，可采用图(b) 的方法进行侧帮位移测量。测量断面收缩，则采用图(c)的方法。 采用图(d)扇形布置法，则可以测定全断面收缩率。
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多角形位移观测
2 巷道围岩变形破坏监测方法
应该指出，巷道围岩表面位移观测的方法和精度，与观测的目的 及巷道预计的变形量大小有关。预计变形量较大的巷道，观测精度 可低些，观测间隔小些；预计变形量小的巷道，观测精度则应高一 些，观测间隔大些。
巷。 (3)巷内采用的支架类型及支护方式。 (4)巷道掘进方式。如在前进式开采中，工作面的上下区段
平巷可以与工作面平行掘进、滞后掘进及超前掘进等不同方式， 采用滞后掘进可以使巷道躲开采煤工作面的剧烈采动影响，避 免巷道产生剧烈变形与破坏。
1.2 基本形式
➢ 顶板冒落
形式
特点
易发条件
规则冒落
冒落面比较圆滑、 规整