礦壓觀測(cè)與頂板災(zāi)害防治

1、礦壓觀測(cè)與頂板災(zāi)害防治授課教師：趙啟峰（講師）授課班級(jí)：采礦B13-12345聯(lián)系方式：TELE-mail:mineqfz二礦壓監(jiān)測(cè)裝備發(fā)展階段一礦壓觀測(cè)方案的制定及實(shí)施三不同發(fā)展階段代表性儀器儀表介紹第四章 礦壓觀測(cè)方案及儀器儀表（二）內(nèi)在要求：礦壓監(jiān)測(cè)方案科學(xué)化支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)智能化（一）工程意義：科學(xué)管理頂板最大限度消除采場(chǎng)冒頂事故（三）具體內(nèi)容：支護(hù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)：支護(hù)參數(shù)是否符合頂板控制設(shè)計(jì)的要求。頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：保證頂板處于良好狀態(tài)，保證采場(chǎng)安全生產(chǎn)。4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施觀測(cè)方案觀測(cè)儀器數(shù)據(jù)處理4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施1）支柱初撐力：控頂設(shè)計(jì)中確定

2、的初撐力即為該指標(biāo)的指標(biāo)值。2）工作阻力：工作阻力可用來判斷支架失效。若工作阻力比初撐力低，說明失效。若失效率達(dá)20%以上，該套支架就不能保證工作面的安全了4.1.1 礦壓觀測(cè)內(nèi)容（指標(biāo)）為保證采煤工作面安全生產(chǎn)，支架應(yīng)具備“支、護(hù)、穩(wěn)”三個(gè)基本特性，即支得起、護(hù)得好、穩(wěn)得住。 4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施3）支架端面距：不宜超過340mm。4）支架俯仰角：最大值不超過7度。5）相鄰支架頂梁錯(cuò)距：最大為頂梁側(cè)護(hù)板高度的2/3。6）支架間距：一般為1.5m，其偏差不超過 100mm。4.1.1 礦壓觀測(cè)內(nèi)容（指標(biāo)）4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施頂板條件控頂技術(shù)與支護(hù)質(zhì)量老頂直接頂支架參數(shù)使

3、用情況周期來壓顯現(xiàn)及強(qiáng)度強(qiáng)度、裂隙分布、分層厚度結(jié)構(gòu)形式、端部結(jié)構(gòu)、底座結(jié)構(gòu)額定初撐力、額定工作阻力支架操作的完善性、正確性支架工作狀態(tài)支設(shè)狀態(tài)移護(hù)狀態(tài)初撐力大小支撐力的作用位置（接頂狀態(tài)）支撐力作用方向（俯仰角）梁端距接頂距片幫深度4.1.1 礦壓觀測(cè)內(nèi)容（指標(biāo)）4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施影響控頂效果的因素頂板支架管理水平老頂直接頂穩(wěn)定性周期來壓顯現(xiàn)及強(qiáng)度支架增阻直接頂單向抗壓強(qiáng)度裂隙間距分層厚度初撐力時(shí)間加權(quán)阻力接頂距梁端距頂梁俯仰角頂梁傾向角片幫深度日推進(jìn)度反映支架參數(shù)合理性和操作的完善程度反映支架支撐力的發(fā)揮情況反映操作質(zhì)量和頂板狀態(tài)反映移架是否到位反映頂板狀態(tài)和平衡千斤頂操作情

4、況反映支架的自穩(wěn)性反映支架護(hù)幫能力和效果反映綜合管理水平4.1.1礦壓觀測(cè)內(nèi)容（指標(biāo)）4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施監(jiān)控類別選用的監(jiān)控指標(biāo)液壓支架工作狀態(tài)指標(biāo)1、支架初撐力、最大工作阻力，時(shí)間加權(quán)工作阻力、動(dòng)載系數(shù)2、支架頂梁俯仰角（抬頭角、低頭角）3、支架頂梁傾向角4、俯斜開采支架前傾后翹現(xiàn)象5、俯斜開采支架鉆底特征回采工藝過程監(jiān)控指標(biāo)1、推進(jìn)速度2、煤壁片幫范圍及深度3、端面距4、實(shí)際采高5、端面頂板冒落高度6、液壓系統(tǒng)工況（泵站壓力及管路）7、開機(jī)率地質(zhì)力學(xué)影響因素指標(biāo)1、頂板圍巖強(qiáng)度（直接頂、老頂）2、煤體強(qiáng)度及風(fēng)化程度3、圍巖的完整性4.1.1礦壓觀測(cè)內(nèi)容（指標(biāo)）4.1 礦壓觀測(cè)方

5、案的制定與實(shí)施監(jiān)控類別監(jiān)控指標(biāo)獲取方法液壓支架工作狀態(tài)指標(biāo)1、支架初撐力、最大工作阻力，時(shí)間加權(quán)工作阻力、動(dòng)載系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及查找作業(yè)規(guī)程、規(guī)范2、支架頂梁俯仰角（抬頭角、低頭角）3、支架頂梁傾向角4、俯斜開采支架前傾后翹現(xiàn)象5、俯斜開采支架鉆底特征回采工藝過程監(jiān)控指標(biāo)1、推進(jìn)速度現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及查找作業(yè)規(guī)程、規(guī)范2、煤壁片幫范圍及深度3、端面距4、實(shí)際采高5、端面頂板冒落高度6、液壓系統(tǒng)工況（泵站壓力及管路）7、開機(jī)率地質(zhì)力學(xué)影響因素指標(biāo)1、頂板圍巖強(qiáng)度（直接頂、老頂）井下鉆孔取芯、實(shí)驗(yàn)室力學(xué)參數(shù)測(cè)試2、煤體強(qiáng)度及風(fēng)化程度3、圍巖的完整性4.1.1礦壓觀測(cè)內(nèi)容（指標(biāo)）4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施

6、監(jiān)測(cè)時(shí)間、監(jiān)測(cè)人員、工作面推進(jìn)度等。4.1.2 礦壓觀測(cè)準(zhǔn)備工作1. 根據(jù)需要確定觀測(cè)研究?jī)?nèi)容2. 收集工作面的地質(zhì)及生產(chǎn)技術(shù)資料3. 編制回采工作面礦壓觀測(cè)計(jì)劃4印制各種表格5建立組織機(jī)構(gòu)6選定、標(biāo)定礦壓觀測(cè)儀器儀表7購(gòu)置輔助工具與文具 8對(duì)測(cè)壓人員進(jìn)行培訓(xùn)4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施觀測(cè)任務(wù)的分工： 第一生產(chǎn)班：工作面“三量”觀測(cè)，維修儀表，更換表紙，測(cè)上下順槽“下沉”“支載”兩量。第二生產(chǎn)班：工作面“三量”觀測(cè)，統(tǒng)計(jì)工作面的支架損壞及安全閥開起情況，測(cè)上下順槽“下沉”“支載”兩量。第三準(zhǔn)備維修班：統(tǒng)計(jì)頂板破碎度，片幫情況，頂板冒落狀況，及時(shí)恢復(fù)破壞的基點(diǎn)。4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與

7、實(shí)施4.1.2 礦壓觀測(cè)準(zhǔn)備工作評(píng)價(jià)類別選用的評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)獲取方法液壓支架工作狀態(tài)指標(biāo)1、支架初撐力、最大工作阻力，時(shí)間加權(quán)工作阻力、動(dòng)載系數(shù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及查找作業(yè)規(guī)程、規(guī)范2、支架頂梁俯仰角（抬頭角、低頭角）3、支架頂梁傾向角4、俯斜開采支架前傾后翹現(xiàn)象5、俯斜開采支架鉆底特征回采工藝過程監(jiān)控指標(biāo)1、推進(jìn)速度現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及查找作業(yè)規(guī)程、規(guī)范2、煤壁片幫范圍及深度3、端面距4、實(shí)際采高5、端面頂板冒落高度6、液壓系統(tǒng)工況（泵站壓力及管路）7、開機(jī)率地質(zhì)力學(xué)影響因素指標(biāo)1、頂板圍巖強(qiáng)度（直接頂、老頂）井下鉆孔取芯、實(shí)驗(yàn)室力學(xué)參數(shù)測(cè)試2、煤體強(qiáng)度及風(fēng)化程度3、圍巖的完整性4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)

8、施4.1.2 礦壓觀測(cè)準(zhǔn)備工作表3-7c 日常資料整理表循環(huán)編號(hào)循環(huán)時(shí)間采高/M至煤壁距離/L累計(jì)頂?shù)装逡平縎/（mm）頂板下沉指數(shù)S0活柱下縮Sm與支護(hù)阻力增值P左前柱右前柱左后柱右后柱N(h)(m)(m)移后移前移后移前（mm/m-m）(Mpa)（mm）(Mpa)（mm）(Mpa)（mm）(Mpa)（mm）4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施4.1.2 礦壓觀測(cè)準(zhǔn)備工作4.1.3 礦壓觀測(cè)的具體實(shí)施4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施工作面采取綜合治理措施后，工作面推進(jìn)速度在1.5-4.8m區(qū)間內(nèi)的比例達(dá)到86.5%，因此制定推進(jìn)速度的監(jiān)控目標(biāo)值：1.5-4.8m。4.1.3 礦壓觀測(cè)的具體實(shí)施

9、4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施工作面位置下部測(cè)站中部測(cè)站上部測(cè)站支架號(hào)5#25#95#105#185#195#前后柱初撐力20101100210098026001460285016701950120019401300平均初撐力/KN311030804060452031503240平均/KN309542903195總平均/KN3527注：工作面使用的是ZF10000/23/37型正四連桿四柱支撐掩護(hù)式低位放頂煤液壓支架，初撐力7758KN。支架的實(shí)際平均初撐力為3527KN，僅占額定初撐力（7758KN）的45.5 %。4.1.3 礦壓觀測(cè)的具體實(shí)施4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施工作面位置下

10、部測(cè)站中部測(cè)站上部測(cè)站支架號(hào)5#25#95#105#185#195#前后柱初撐力294019503100198042002250415024003150205030101900平均初撐力/KN489050806450655052004910平均/KN499565005055總平均/KN5517支架平均初撐力達(dá)5517KN，占額定初撐力（7758KN）的71.1%，尤其是中部測(cè)站的初撐力達(dá)到了6500KN，占額定初撐力的83.78%，因此制定初撐力的監(jiān)控目標(biāo)值：液壓支架初撐力額定值的80%。4.1.3 礦壓觀測(cè)的具體實(shí)施4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施及時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)送到地面。及時(shí)處理數(shù)據(jù)，“一表

11、兩圖”，領(lǐng)導(dǎo)、調(diào)度和區(qū)隊(duì)。領(lǐng)導(dǎo)與科室及時(shí)制定出整改措施。并通知調(diào)度和區(qū)隊(duì)區(qū)隊(duì)將“一表兩圖”畫在牌板上，連同整改措施，在班前會(huì)上向下井工人說明并布置任務(wù)。區(qū)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)及工人到現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)整改措施。調(diào)度監(jiān)督整改落實(shí)動(dòng)態(tài)4.1 礦壓觀測(cè)方案的制定與實(shí)施4.1.3 礦壓觀測(cè)的具體實(shí)施二礦壓監(jiān)測(cè)裝備發(fā)展階段一礦壓觀測(cè)方案的制定及實(shí)施三不同發(fā)展階段代表性儀器儀表介紹第四章 礦壓觀測(cè)方案及儀器儀表礦壓測(cè)試技術(shù)的發(fā)展是基于礦壓理論的發(fā)展為前提。礦壓測(cè)試技術(shù)的系統(tǒng)化發(fā)展是始于70年代，大體經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：1）第一階段：以機(jī)械式測(cè)量?jī)x表為主的簡(jiǎn)易儀表階段 70 年代 80年代初 用于頂板運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探索和研究，通過監(jiān)測(cè)

12、為理論分析提供依據(jù)，是礦壓理論發(fā)展的需要。主要以機(jī)械簡(jiǎn)易儀表測(cè)量為主。包括：頂板下沉量檢測(cè)、支柱的工作阻力檢測(cè)等。該階段的儀表研究往往是為了解決或驗(yàn)證礦壓理論某個(gè)問題而提出的。該階段儀表的特點(diǎn)： 以機(jī)械結(jié)構(gòu)為主； 工藝比較粗糙； 測(cè)量準(zhǔn)確度較低。代表產(chǎn)品：機(jī)械動(dòng)態(tài)儀、圓圖記錄儀、雙記儀、液壓枕等 4.2 礦壓監(jiān)測(cè)裝備發(fā)展階段壓力表 液壓壓力計(jì) 油壓式鉆孔應(yīng)力計(jì) 圓圖壓力記錄儀(圓圖儀） 1）第一階段：以機(jī)械式測(cè)量?jī)x表為主的簡(jiǎn)易儀表階段2）第二階段：以電子測(cè)量方法為標(biāo)志 80年代 -90年代 隨著礦壓理論的不斷發(fā)展和完善，許多專家學(xué)者提出更系統(tǒng)完整礦壓監(jiān)測(cè)思路。同時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展也為這些想法的實(shí)

13、現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，在這個(gè)階段產(chǎn)生了典型的以數(shù)字測(cè)量為主要特征的礦壓監(jiān)測(cè)儀器。主要特征：a. 開始應(yīng)用傳感器測(cè)量技術(shù)； b. 以CMOS數(shù)字電路的低功耗設(shè)計(jì)； c. 蓄電池儀表供電方式； d. 報(bào)警及數(shù)字顯示。 4.2 礦壓監(jiān)測(cè)裝備發(fā)展階段振弦式礦壓觀測(cè)儀器 應(yīng)變式壓力檢測(cè)儀 數(shù)顯式頂板動(dòng)態(tài)儀 礦用單體支柱數(shù)顯檢測(cè)儀2）第二階段：以電子測(cè)量方法為標(biāo)志3）第三階段：智能化檢測(cè)儀器/系統(tǒng)90年代90年代后，微型計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，計(jì)算機(jī)芯片的小型化和低功耗技術(shù)應(yīng)用，為煤礦安全儀表的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。高速數(shù)據(jù)運(yùn)算和總線接口技術(shù)使礦壓儀表的智能化和系統(tǒng)化成為可能。主要特征： a. 具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通訊功能

14、； b. 具備了一定的分析和處理功能； c. 低功耗和儀器小型化； d. 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字通訊接口（RS232、RS485、CAN等） 4.2 礦壓監(jiān)測(cè)裝備發(fā)展階段代表產(chǎn)品：電腦動(dòng)態(tài)儀電腦多功能檢測(cè)儀巖體聲發(fā)射檢測(cè)儀。 綜采記錄儀 單體支柱壓力檢測(cè)記錄儀 3）第三階段：智能化檢測(cè)儀器/系統(tǒng) 4）第四階段：基于嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的礦壓檢測(cè)技術(shù) （90年代末 21世紀(jì)初）嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，將一些復(fù)雜的算法模式以程序的形式嵌入到微型化的單元計(jì)算機(jī)中，使其具備了PC計(jì)算機(jī)的部分功能。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)使具有嵌入TCP/IP協(xié)議的末端產(chǎn)品接入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，打破了礦壓監(jiān)測(cè)地域的界限，可以建立整個(gè)

15、礦井的頂板監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)局域網(wǎng)的信息共享。主要特征：a. 多功能數(shù)據(jù)處理分析 b. 以太網(wǎng)接口 c. 海量存儲(chǔ)技術(shù) d. 智能一體化傳感器 e. 信息共享。 4.2 礦壓監(jiān)測(cè)裝備發(fā)展階段代表產(chǎn)品： a. KJ152煤礦頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) b. 巖體應(yīng)力場(chǎng)電磁波探測(cè) c. 圍巖破裂帶微震探索技術(shù) 4）第四階段：基于嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的礦壓檢測(cè)技術(shù) 二礦壓監(jiān)測(cè)裝備發(fā)展階段一礦壓觀測(cè)方案的制定及實(shí)施三不同發(fā)展階段代表性儀器介紹第四章 礦壓觀測(cè)方案及儀器儀表（1）支柱測(cè)力計(jì)單體液壓支柱測(cè)力計(jì)用于測(cè)定外注式單體液壓支柱支護(hù)系統(tǒng)初撐力的儀器，是煤礦工作面礦壓觀測(cè)必選儀器設(shè)備之一。特點(diǎn)：體積

16、小、質(zhì)量輕、便攜帶、便操作4.3.1 機(jī)械式礦壓觀測(cè)儀器DZ-CL-2單體支柱測(cè)力計(jì) 適用條件：適合于高檔普采工作面批量裝備、日常攜帶檢測(cè)，是單體液壓支柱支護(hù)質(zhì)量日常檢測(cè)、確保高效安全生產(chǎn)的保障。4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹（1）支柱測(cè)力計(jì) 1、量程：060Mpa； 2、顯示方式：壓力表指針顯式； 3、精度：2.5FS；4、重量：1kg；DZ-CL-2單體支柱測(cè)力計(jì) 工作原理：本產(chǎn)品由表頭U型卡、側(cè)體、頂針、防震壓力表和殼體組成，使用時(shí)先將U型卡套在三用閥上，再將側(cè)體口插入U(xiǎn)型卡上，旋轉(zhuǎn)U型卡，使測(cè)體口與三用閥吻合一起，然后稍加用力旋轉(zhuǎn)壓力表防震殼體，此時(shí)頂針恰好打開三用閥內(nèi)的球形單向閥，

17、使支柱內(nèi)液體壓力等值地沿側(cè)體內(nèi)頂針周邊傳入壓力表，即可從表上讀出支柱的初撐力（工作阻力）值。4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.1 機(jī)械式礦壓觀測(cè)儀器（1）支柱測(cè)力計(jì)DZ-CL-2單體支柱測(cè)力計(jì) 使用注意事項(xiàng)：使用前應(yīng)檢查側(cè)體口與三用閥是否良好連接，如連接不好易從側(cè)體口處向外泄液； 從頂針后泄液“0”型密封圈損壞變形，可拆下壓力表防震殼體更換“0”型密封圈；表頭泄露可用6#小梅花扳手上緊表頭； 旋轉(zhuǎn)壓力表防震殼體時(shí)稍加用力； 表頭表針不回零位，由于體內(nèi)液體漲力造成；4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.1 機(jī)械式礦壓觀測(cè)儀器（2）測(cè)桿ADS測(cè)桿 采用PVC輕型材料，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便、易操

18、作等優(yōu)點(diǎn)，用于煤礦檢測(cè)工作面頂板下沉量及支柱活塞下縮量。并可測(cè)圍巖變形量及其它高度、長(zhǎng)度、老空、冒頂高度。測(cè)量范圍：14m分辨率：1mm4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.1 機(jī)械式礦壓觀測(cè)儀器二測(cè)桿4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.1 機(jī)械式礦壓觀測(cè)儀器（3）測(cè)槍BHS-10型多功能測(cè)槍測(cè)量?jī)牲c(diǎn)的距離變化的一種機(jī)械式測(cè)量?jī)x器。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、易于操作、精度可靠。適用條件：應(yīng)用于鐵道、公路、礦山隧道、水利、電力行業(yè)及其他地下工程的距離、水平偏角的測(cè)量。4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.1 機(jī)械式礦壓觀測(cè)儀器（3）測(cè)槍BHS-10型多功能測(cè)槍主要技術(shù)參數(shù)（1）長(zhǎng)度

19、量程：27010000mm；（2）長(zhǎng)度最大誤差：5 mm；（3）測(cè)長(zhǎng)分辨率： 1.0 mm；（4）整體重量： 0.6（帶皮套）。4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.1 機(jī)械式礦壓觀測(cè)儀器（1）數(shù)顯單體液壓測(cè)力計(jì) YHY60（D）型數(shù)顯單體支柱壓力記錄儀是自帶電池供電的液晶顯示壓力儀表，壓力敏感組件采用應(yīng)變片。數(shù)顯單體支柱壓力記錄儀 適用條件：煤礦井下單體液壓支柱的壓力測(cè)量。具有精度等級(jí)高，密封性能良好等特點(diǎn)，能直觀地給出礦山的來壓周期，為煤礦的安全生產(chǎn)提供可靠的科學(xué)依據(jù)。4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.2 數(shù)顯式礦壓觀測(cè)儀器數(shù)顯單體支柱壓力記錄儀 技術(shù)參數(shù)：主要技術(shù)參數(shù)：1、測(cè)量范

20、圍：0-60MPa； 2、分辨率：0.1MPa 3、顯示方式：三位LCD 4、防爆型式：礦用本質(zhì)安全型 5、防爆標(biāo)志：ExibI 6、工作參數(shù)：工作電壓5V 7、工作電流:20mA YHY60（D）型4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.2 數(shù)顯式礦壓觀測(cè)儀器（1）數(shù)顯單體液壓測(cè)力計(jì)（2）數(shù)顯式精密收斂?jī)x 監(jiān)測(cè)巷道圍巖變形量4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.2 數(shù)顯式礦壓觀測(cè)儀器圖6-7 巷道表面位移測(cè)站安裝圖（2）收斂?jī)x的使用實(shí)例（中煤平朔井工礦）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.2 數(shù)顯式礦壓觀測(cè)儀器（2）收斂?jī)x的使用實(shí)例（中煤平朔井工礦）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.

21、3.2 數(shù)顯式礦壓觀測(cè)儀器 包括巷道兩幫移近量、頂?shù)滓平?、頂板下沉量、底鼓量。通過分別量測(cè)AO、BO、CO、DO的值（見圖4.10所示），可分別得到各自的變化量，即可分別得到巷道左幫移近量、右?guī)鸵平?、頂板下沉量和底鼓量，以觀測(cè)巷道開挖后頂板移近量和兩幫移近量隨時(shí)間的變化與發(fā)展，分析、判斷圍巖的運(yùn)動(dòng)是否影響巷道的正常使用。使用的觀測(cè)儀器為鋼卷尺和測(cè)桿。（2）收斂?jī)x的使用實(shí)例（中煤平朔井工礦）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.2 數(shù)顯式礦壓觀測(cè)儀器 測(cè)點(diǎn)安設(shè)方法：先在底板打入一個(gè)直徑25mm、長(zhǎng)度400mm的鋼釬，做成底板基點(diǎn)，兩幫及頂板測(cè)點(diǎn)利用錨桿端部。觀測(cè)斷面內(nèi)各測(cè)點(diǎn)在同一平面上。設(shè)

22、置測(cè)點(diǎn)處頂板和兩幫要支護(hù)完好、平整，便于觀測(cè)。架棚支護(hù)段巷道表面位移收斂的觀測(cè)測(cè)點(diǎn)固定在測(cè)樁上，具有一定的牢固性，以免被破壞。觀測(cè)方法：在C、D之間拉緊測(cè)繩，A、B之間拉緊鋼卷尺，測(cè)讀AO、AB值；在A、B之間拉緊測(cè)繩，C、D之間拉緊鋼卷尺，測(cè)讀CO、CD值；測(cè)量精度要求達(dá)到1mm，并估計(jì)出0.5mm；采用皮卷尺測(cè)量監(jiān)測(cè)斷面距掘進(jìn)工作面的距離。（2）收斂?jī)x的使用實(shí)例（中煤平朔井工礦）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.2 數(shù)顯式礦壓觀測(cè)儀器（1）鉆孔應(yīng)力計(jì)4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.3 液壓式礦壓觀測(cè)儀器（1）鉆孔應(yīng)力計(jì)4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.3 液壓式礦壓觀測(cè)

23、儀器 KSE-1型鉆孔應(yīng)力計(jì)，對(duì)巷道圍巖應(yīng)力實(shí)測(cè)分析，掌握巷道圍巖應(yīng)力分布特點(diǎn)，為巷道的支護(hù)提供技術(shù)參考依據(jù)。KSE-1型鉆孔應(yīng)力計(jì)是由壓力傳感器和數(shù)字顯示儀組成的分離型鋼鉉振動(dòng)式測(cè)頻數(shù)字儀器，壓力傳感器的鉆孔壓力枕采用充油膨脹的特殊結(jié)構(gòu)。煤、巖體鉆孔內(nèi)應(yīng)力變化，通過壓力枕兩面的包裹體傳遞到充液膨脹起來的壓力枕，被轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫φ韮?nèi)液體壓力，該壓力經(jīng)導(dǎo)壓管再傳遞到壓力-頻率轉(zhuǎn)換器，把壓力變成相應(yīng)的鋼鉉振動(dòng)的頻率信號(hào)，經(jīng)數(shù)字顯示儀處理并顯示出煤、巖體鉆孔內(nèi)應(yīng)力的變化量。（1）鉆孔應(yīng)力計(jì)4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.3 液壓式礦壓觀測(cè)儀器（2）新型連續(xù)監(jiān)測(cè)鉆孔應(yīng)力計(jì)鉆孔應(yīng)力計(jì)用于煤礦井下煤體

24、或巖體承載應(yīng)力的連續(xù)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)記錄測(cè)量因采動(dòng)影響煤層或巖層內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)的變化研究采場(chǎng)動(dòng)壓作用規(guī)律的重要手段可用于采場(chǎng)沖擊地壓初期預(yù)測(cè)和趨勢(shì)分析，配套計(jì)算機(jī)分析軟件4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.3 液壓式礦壓觀測(cè)儀器（2）新型連續(xù)監(jiān)測(cè)鉆孔應(yīng)力計(jì)技術(shù)參數(shù): 1、量程:0-30MPa, 2、精度:0.1 MPa,3、測(cè)點(diǎn)數(shù):3點(diǎn)4、存儲(chǔ)容量:30天數(shù)據(jù)5、通訊方式:紅外無(wú)線通訊6、電源:DC6V 4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.3 液壓式礦壓觀測(cè)儀器（1）鉆孔窺視儀（鉆孔可視化探測(cè)）YTJ20型巖層探測(cè)記錄儀（鉆孔窺視儀）得到的圖像，能夠清晰完整反映掘進(jìn)巷道圍巖內(nèi)部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，特別是

25、對(duì)軟弱夾層、各類裂隙、層理、節(jié)理等的有無(wú)及存在位置精確判定，從而為巷道掘進(jìn)和支護(hù)提供極為有益的指導(dǎo)性意見。4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 光電觀測(cè)儀器（1）鉆孔窺視儀（鉆孔可視化探測(cè)）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 光電觀測(cè)儀器 該儀器廣泛應(yīng)用于頂板離層垮冒、巷道支護(hù)失效等地下災(zāi)害工程預(yù)警預(yù)報(bào)；錨桿支護(hù)、圍巖注漿加固、巷道修復(fù)等參數(shù)設(shè)計(jì)；施工質(zhì)量、支護(hù)方案評(píng)估分析等多個(gè)領(lǐng)域。（1）鉆孔窺視儀（鉆孔可視化探測(cè)）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 光電觀測(cè)儀器（1）鉆孔窺視儀（鉆孔可視化探測(cè)）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 光電觀測(cè)儀器 使用方法：電子窺

26、鏡安放在所需要觀測(cè)的鉆孔中，將視頻傳導(dǎo)線與主機(jī)連接，位于窺鏡側(cè)面照明用發(fā)光二極管發(fā)光，從主機(jī)顯示屏上立即看到清晰的圖像。移動(dòng)輸送桿時(shí)，從顯示屏可看到動(dòng)態(tài)圖像，并以輸送桿的標(biāo)尺確定圖像在鉆孔中的位置。圖像的編輯是在地面進(jìn)行的，用本儀器附帶的USB線與電腦連接，編輯整理。（1）鉆孔窺視儀（鉆孔可視化探測(cè)）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 光電觀測(cè)儀器1）YTJ20型巖層鉆孔窺視儀鉆孔窺視儀實(shí)際工程應(yīng)用中煤平朔井工三礦39107巷道4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 光電觀測(cè)儀器 （a）井下打鉆孔 （c）窺視儀開機(jī) （e）接長(zhǎng)探桿（b）鉆孔完成（d）向孔內(nèi)深入探頭（f）窺視實(shí)時(shí)顯現(xiàn)

27、（1）液壓支架自動(dòng)監(jiān)測(cè)記錄儀（尤洛卡）礦用本安型壓力支柱監(jiān)測(cè)儀（以下簡(jiǎn)稱傳感器）是對(duì)液壓支柱壓力進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)和顯示的集微電腦技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備。 綜采工作面液壓支柱壓力進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)和顯示圖6-3 CDW-60R型支架壓力記錄儀4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器（1）液壓支架自動(dòng)監(jiān)測(cè)記錄儀（尤洛卡）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器 綜采工作面液壓支柱壓力進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)和顯示電 源: DC6V 80mA顯 示 :LED三位數(shù)碼管本地顯示量 程 :060MPa誤 差 :2.0 MPa通 信 紅外傳輸 波長(zhǎng)：940nm重 量 :2.0

28、kg尺 寸 :22619873mm光控按鍵啟動(dòng)圖6-3 CDW-60R型支架壓力記錄儀（1）液壓支架自動(dòng)監(jiān)測(cè)記錄儀（尤洛卡）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器測(cè)試原理將綜采支架高壓腔內(nèi)的液壓，通過高壓油管傳遞給壓力應(yīng)變電橋，應(yīng)變電橋?qū)毫D(zhuǎn)換為模擬電壓量，經(jīng)信號(hào)處理電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，顯示當(dāng)前液壓壓力大小。圖6-3 CDW-60R型支架壓力記錄儀測(cè)量范圍測(cè)量范圍：(060) MPa，分辨率：0.1 MPa?；菊`差不超過：2.0 MPa。密封性傳感器的測(cè)量部分經(jīng)密封性試驗(yàn)后，壓力下降不超過2%。（1）液壓支架自動(dòng)監(jiān)測(cè)記錄儀（尤洛卡）4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.

29、4 智能化觀測(cè)儀器1）工程應(yīng)用39107綜放工作面液壓支架壓力觀測(cè)圖6-2 39107綜放工作面支架壓力測(cè)區(qū)布置圖6-3 CDW-60R型支架壓力記錄儀4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器1）工程應(yīng)用39107綜放工作面液壓支架壓力觀測(cè)4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器（1）35號(hào)支架整架阻力曲線1）工程應(yīng)用39107綜放工作面液壓支架壓力觀測(cè)4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器圖6-24 第一次周期來壓階段支架工作阻力分布圖6-25 第二次周期來壓階段支架工作阻力分布圖6-26 第三次周期來壓階段支架工作阻力分布沿工作面方向

30、中間位置支架最大工作阻力與平均工作阻力均較大，工作面兩端位置支架最大工作阻力與平均工作阻力小，即呈現(xiàn)出“中間大兩端小”的壓力分布規(guī)律。 1）工程應(yīng)用39107綜放工作面液壓支架壓力觀測(cè)4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器工作面支架工作阻力雖有所增大，但壓力劇烈增幅現(xiàn)象并不明顯，例如工作面中部的95#支架，工作壓力處于(03 227 kN)范圍內(nèi)的頻率占到了86.9%，且來壓時(shí)動(dòng)載顯現(xiàn)并不顯著，說明支架工作阻力選型較為富余。綜放面支架工作阻力直方圖1）工程應(yīng)用39107綜放工作面液壓支架壓力觀測(cè)4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器（2）礦用頂板離層監(jiān)測(cè)

31、系統(tǒng) 頂板離層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置的檢測(cè)傳感器是針對(duì)煤礦井下設(shè)計(jì)的，具有安全、低功耗、安裝方便和可重復(fù)使用等特點(diǎn)。采用嵌入式診斷軟件，可診斷每個(gè)傳感器通道和硬件電路、電源等故障。4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器（2）礦用頂板離層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和分析軟件運(yùn)行Windows xp 平臺(tái)，支持局域網(wǎng)。 數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄存儲(chǔ);歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警記錄等分類查詢壓力變化動(dòng)態(tài)畫面顯示；多用戶端顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線；系統(tǒng)故障自診斷，實(shí)時(shí)報(bào)警等功能。 4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器（2）礦用頂板離層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)： 防爆類型：本質(zhì)安全型 供電電源：分站供電 通訊距離：10千米 傳輸速率：2400 bit/s 顯示方式：LCD顯示 工作模式：全天候?qū)崟r(shí)工作 分機(jī)個(gè)數(shù)：16個(gè) 測(cè)量范圍：0-300mm 精度：0.1mm4.3不同發(fā)展階段代表性儀器介紹4.3.4 智能化觀測(cè)儀器（3）Kj616礦壓監(jiān)測(cè)及頂板離層在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下功能： 井上計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)顯示監(jiān)測(cè)參數(shù)、報(bào)警； 井下現(xiàn)場(chǎng)顯示數(shù)據(jù)和報(bào)警； 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄存儲(chǔ)； 連續(xù)監(jiān)測(cè)曲線顯示、分析； 歷史數(shù)據(jù)查詢及報(bào)表輸出； 綜合分析及頂板安全評(píng)估分析。 局、礦頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)功能 網(wǎng)絡(luò)用戶Web訪問