煤巷锚杆支护安全监测技术研讨.ppt

色连二矿煤巷锚索网支护安全监测技术安徽省煤炭科学研究院 2015 年5月虽然色连二矿地应力小、矿压显现不明显,但由于巷道围岩强度低、岩性脆,并且围岩富水量大,因此巷道揭露后,不仅易引起围岩产生泥化、砂化现象,而且水对锚杆(索)腐蚀,降低了锚杆(索)的抗拉强度;水对树脂药卷的弱化,降低了锚固力;水对煤岩体的软化、泥化,降低了锚杆、锚索的着力基础,从而使锚杆、锚索失去了锚固作用,因此顶板离层,特别是高位离层是巷道的最大危险源。锚网支护的安全监测主要就是要判别顶板是否有离层现象,其次还要配合围岩变形、锚杆锚索受力等常规矿压观测参数来进行综合分析。下面我仅从顶板离层预警值和临界值的初步确定、顶板离层仪的安装及离层判别方法、顶板下沉量和两帮移近量的观测方法等方面进行如下简述: 1、顶板离层的预警值和临界值的初步确定顶板离层有预警值和临界值,根据淮南矿区经验, 预警值一般为锚杆和锚索锚固深度的 1% ,% 。由于蒙西矿区围岩强度低,且塑性变形小、脆性大,因此顶板离层的预警值和临界值均应比淮南矿区小。考虑到蒙西矿区我们所掌握的实践巷道数量较少,因此顶板离层的预警值和临界值均不能确定, 目前暂可按淮南矿区一半确定指导生产,即顶板离层的预警值和临界值分别为顶板锚杆和锚索锚固范围内岩层厚度的 5‰ ‰。 2、顶板离层仪安装及顶板离层的判别方法 顶板离层仪的原理顶板离层指示仪是将顶板孔内多个固定装置(一般为 2 个)随岩层变化的值通过测量钢丝绳反映到设在顶板表面的测读装置上,通过顶板不同层位的位移差,判断出巷道顶板的稳定性和锚杆的支护效果。 顶板离层仪结构顶板离层仪由孔内固定器、测量钢丝、测读装置和定位套筒四部分组成。 1 )孔内固定器采用弹簧抓爪式结构; 2 )测量钢丝由柔软弹性小的细钢丝联接孔内固定器与测读数装置;3)测读数装置由两个带有刻度标志的孔口管组成; 4)定位套筒由塑料圆盘、弹簧和塑料管组成。 2、顶板离层仪安装及顶板离层的判别方法 顶板离层仪安装步骤 1 )用锚杆钻机打眼,眼孔深度超过锚索安装深度 300 ~500mm ; 2 )深部基点安装:用安装杆将深部基点锚固器推入孔中,直至孔底,抽出安装杆后,用手拉一下钢丝绳,确认锚固器已卡住; 3 )浅部基点安装:用安装杆推入浅基点锚固器至锚杆端部以上 300 ~500mm 处,抽出安装杆后,用手拉一下钢丝绳,确认锚固器已固定住; 4 )设置深部基点初读数:拉紧深部测点钢丝绳,将定位套筒固定在深读数筒 10~30mm 位置,定位套管可采用螺钉固定,也可采用在钢丝绳上打结方式固定; 5 )设置浅部基点初读数:拉紧浅部测点钢丝绳,将定位套筒固定在浅读数筒 10~30mm 位置,定位套管可采用螺钉固定,也可采用在钢丝绳上打结方式固定。 顶板离层的判别方法一般来说,顶板离层指示仪低位测点应在顶板锚杆上端300 ~500mm 处,高位测点应处在锚索上端 300 ~500mm 处,锚索网支护后,顶板有可能在如下 4个位置发生离层: 1)顶板浅部锚杆锚固范围内; 2)锚杆锚固范围以外、锚索锚固范围内; 3)顶板深部锚索锚固范围以外; 4)顶板浅部锚杆锚固范围内和锚索锚固范围内岩层均发生离层。为了判别顶板离层位置,现按图 2-1 至图 2-4 所示进行如下分析: 顶板离层的判别方法 1 )离层位置在 A点(深部)与B(浅部)点之间当离层位置发生在 A点( 深部)与B点( 浅部) 之间,如图 1 所示。发生离层时, A点( 深部) 数据逐渐增大, B点( 浅部) 数据不变, A (深部)-B (浅部)数值逐渐增大。点点离层位置图 2-1 顶板离层示意图 顶板离层的判别方法? 2 )离层位置在 B点(浅部)之下?当离层位置发生在 B点(浅部)之下, 如图 2所示。发生离层时, A点(深部)数据逐渐增大, B点(浅部)数据逐渐增大, A (深部)-B (浅部)数值不变。图 2-2 顶板离层示意图点点离层位置?3)离层位置在 A点(深部)以上?当顶板离层位置发生在 A点(深部)之上如图 2-3 所示。发生离层时, A点(深部)数据不变, B点(浅部)数据不变, A ( 深部) -B ( 浅部)数值也不变,但顶板已发生明显下沉现象(配合顶板下沉量观测)。此种情况,顶板离层监测系统失效,非常危险。这说明设计锚索长度偏短,应增大锚索长度。图 2-3 顶板离层示意图点点离层位置 顶板离层的判别方法