一種煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法
【專利摘要】一種煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法，在進(jìn)行監(jiān)測之前，先進(jìn)行巷道圍巖穩(wěn)定性評價(jià)，根據(jù)圍巖穩(wěn)定性評價(jià)結(jié)果，確定監(jiān)測圍巖危險(xiǎn)型區(qū)域，進(jìn)而確定巷道頂板重災(zāi)害區(qū)域，然后僅對所述巷道頂板重災(zāi)害區(qū)域布置監(jiān)測儀器進(jìn)行監(jiān)測。本發(fā)明提供的煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法由于只針對巷道頂板重災(zāi)害區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測，因此可以極大的節(jié)約煤礦企業(yè)對監(jiān)測的人力、物力和財(cái)力的投入，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年，全國煤礦共發(fā)生各類事故604起，死亡1067人，其中頂板事故274起、死亡325人，占總數(shù)的45.3%和30.4%，居各類煤礦災(zāi)害之首，因此，頂板災(zāi)害的防治工作依然是煤礦企業(yè)及相關(guān)科研院所的重點(diǎn)。
[0003]煤礦巷道遍布廣，使用時(shí)間長，是頂板災(zāi)害最集中的區(qū)域。雖然近幾年在巷道支護(hù)技術(shù)不斷獲得提升的情況下，巷道圍巖穩(wěn)定性得到明顯改善，進(jìn)而有力的降低了巷道頂板災(zāi)害的發(fā)生。但隨著煤礦開采的深入，煤礦開采深度不斷加大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年，全國開采深度超過IOOOm的礦井都已經(jīng)達(dá)到36個(gè)，而且這個(gè)數(shù)字將會不斷刷新。由于開采深度不斷增大，巷道圍巖地應(yīng)力顯著增大，地質(zhì)構(gòu)造越來越復(fù)雜，巷道支護(hù)難度顯著提高，巷道頂板災(zāi)害發(fā)生概率急劇增大。
[0004]最近十年來，為預(yù)防巷道頂板災(zāi)害的發(fā)生，煤礦企業(yè)與科研院所通過合作對巷道圍巖和頂、底板進(jìn)行了大范圍的監(jiān)測。這樣的監(jiān)測對頂板災(zāi)害預(yù)防起到了一定作用，但由于只考慮了煤礦巷道圍巖和頂、底板屬性的差異性，而沒有考慮這種差異性導(dǎo)致巷道頂板災(zāi)害發(fā)生并不是隨機(jī)的，大范圍的監(jiān)測讓煤礦企業(yè)在人力、物力和財(cái)力上耗費(fèi)巨大，生產(chǎn)成本急劇增加；同時(shí)，這樣的監(jiān)測由于指標(biāo)單一，對災(zāi)害本身特征反映有限，因此，雖然耗資巨大，監(jiān)測范圍很大，但對預(yù)防頂板災(zāi)害的發(fā)生作用有限。
[0005]目前，還沒有一套成本低、效果好的煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]雖然，煤礦巷道地質(zhì)條件復(fù)雜，開采深度大導(dǎo)致巷道頂板災(zāi)害發(fā)生頻繁，發(fā)生區(qū)域廣，但即便如此，頂板災(zāi)害的發(fā)生并不是沒有規(guī)律可循。根據(jù)頂板災(zāi)害危害程度，巷道可以劃分為無災(zāi)害、輕災(zāi)害和重災(zāi)害區(qū)域。頂板災(zāi)害的發(fā)生與巷道圍巖穩(wěn)定性有直接的關(guān)系。根據(jù)頂板災(zāi)害危害程度，對巷道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)，圍巖可以劃分為不危險(xiǎn)型、較危險(xiǎn)型和危險(xiǎn)型。某一區(qū)域如果頂板災(zāi)害發(fā)生頻繁，且危害嚴(yán)重，則此區(qū)域應(yīng)屬于重災(zāi)害區(qū)域，此區(qū)域的巷道圍巖一般屬于危險(xiǎn)型。因此，為預(yù)防頂板災(zāi)害的發(fā)生，重點(diǎn)是監(jiān)測巷道圍巖危險(xiǎn)型的區(qū)域，兼顧圍巖較危險(xiǎn)型的區(qū)域，而可以不去監(jiān)測圍巖屬于不危險(xiǎn)型的區(qū)域。
[0007]如此一來，為預(yù)防頂板災(zāi)害的發(fā)生，并不需要大范圍的去進(jìn)行監(jiān)測，而完全可以先對巷道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)，確定圍巖穩(wěn)定性狀況，然后針對危險(xiǎn)型圍巖區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測即可。
[0008]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法，在進(jìn)行監(jiān)測之前，先進(jìn)行巷道圍巖穩(wěn)定性評價(jià)，根據(jù)圍巖穩(wěn)定性評價(jià)結(jié)果，確定監(jiān)測圍巖危險(xiǎn)型區(qū)域，進(jìn)而確定巷道頂板重災(zāi)害區(qū)域，然后僅對所述巷道頂板重災(zāi)害區(qū)域布置監(jiān)測儀器進(jìn)行監(jiān)測，所述巷道圍巖穩(wěn)定性評價(jià)包括如下步驟:
[0010](I)根據(jù)煤礦巷道地質(zhì)情況，將巷道劃分為30?150m的區(qū)域，在每一個(gè)所劃分區(qū)域內(nèi)，選擇一個(gè)巷道斷面作為巷道圍巖穩(wěn)定性評價(jià)點(diǎn)；
[0011](2)通過鉆孔窺視儀對圍巖裂隙發(fā)育情況進(jìn)行觀察記錄，得到2_以上裂隙60%以上發(fā)育深度L。/ m值；
[0012](3)通過現(xiàn)場勘測計(jì)算及記錄巷道斷面面積相對縮小情況，頂板淋水情況，夾矸情況和斷層情況，分別得到巷道斷面面積相對縮小量ASa / % / d，頂板淋水量w mm / d，夾矸總厚度Pt / m和斷層落差值Ft / m四個(gè)值；
[0013](4)通過錨桿無損檢測儀檢測并記錄錨桿及錨索的工作阻力，計(jì)算得到錨桿及錨索工作阻力相對于材料抗拉強(qiáng)度的比率Rf / %值；
[0014](5)根據(jù)表I給出的圍巖穩(wěn)定性評價(jià)準(zhǔn)則確定所述評價(jià)點(diǎn)圍巖穩(wěn)定性類型及所屬區(qū)域巷道頂板災(zāi)害類型。
[0015]表I圍巖穩(wěn)定性評價(jià)準(zhǔn)則
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法，其特征在于:在進(jìn)行監(jiān)測之前，先進(jìn)行巷道圍巖穩(wěn)定性評價(jià)，根據(jù)圍巖穩(wěn)定性評價(jià)結(jié)果，確定監(jiān)測圍巖危險(xiǎn)型區(qū)域，進(jìn)而確定巷道頂板重災(zāi)害區(qū)域，然后僅對所述巷道頂板重災(zāi)害區(qū)域布置監(jiān)測儀器進(jìn)行監(jiān)測，所述巷道圍巖穩(wěn)定性評價(jià)包括如下步驟: (1)根據(jù)煤礦巷道地質(zhì)情況，將巷道劃分為30~150m的區(qū)域，在每一個(gè)所劃分區(qū)域內(nèi)，選擇一個(gè)巷道斷面作為巷道圍巖穩(wěn)定性評價(jià)點(diǎn)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法，其特征在于:在所述巷道頂板重災(zāi)害區(qū)域選擇I~3個(gè)監(jiān)測巷道斷面(I)布置監(jiān)測儀器進(jìn)行監(jiān)測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一所述的煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法，其特征在于:所述監(jiān)測儀器包括第一位移傳感器(2)、第一錨桿測力計(jì)(3)、第二位移傳感器(4)、第二錨桿測力計(jì)(5)，所述第一位傳感器(2)、第一錨桿測力計(jì)(3)和所述第二位移傳感器(4)、第二錨桿測力計(jì)(5)分別布置在所述監(jiān)測巷道斷面(I)的兩幫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法，其特征在于:所述監(jiān)測儀器還包括頂板錨桿測力計(jì)(6)、頂板下沉位移傳感器(7)和頂板錨索測力計(jì)(8)，所述頂板錨桿測力計(jì)出)、頂板下沉位移傳感器(7)和頂板錨索測力計(jì)布置于所述監(jiān)測巷道斷面(I)的頂板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的煤礦巷道頂板災(zāi)害監(jiān)測方法，其特征在于:通過wifi無線自組網(wǎng)技術(shù)對所述監(jiān)測巷道斷面(I)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。
【文檔編號】E21F17/18GK103835755SQ201410115254
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】尹希文, 張忠溫, 毛德兵, 張會軍, 薛吉?jiǎng)? 盧振龍, 秦海濤 申請人:天地科技股份有限公司