CN104632264A - 煤矿井下断层活动锚索监测方法 - Google Patents
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Abstract
一种煤矿井下断层活动锚索监测方法，属于采动灾害监测技术领域。本发明旨在根据锚索受断层上下盘错位或滑移引起的压力变化，反应出断层的活动程度；再根据断层的活动程度，决定是继续进行工程活动还是采取安全防护措施。本发明包括如下步骤：在工作面回采前，在顺槽中向附近断层布置锚索；在布置锚索过程中，在其外端安装锚索测力计；在工作面回采过程中，每隔一段时间通过数据采集器对锚索测力计进行数据采集并处理，监测断层活动所引起的锚索的压力变化；根据数据处理结果，判断断层的活动程度；若锚索测力计的示数变化较大，则采取安全防护措施，加强防范矿井动力灾害的发生；若锚索测力计的示数变化较小甚至不变，则继续进行工程活动。
Description
技术领域
本发明属于采动灾害监测技术领域，特别是涉及一种在采动状态下监测断层活动的煤矿井下断层活动锚索监测方法。
背景技术
在煤矿生产过程中，工作面附近经常存在断层等构造，工作面的开采活动容易使断层活化，断层上下盘的错位和滑移容易引起周围煤岩体的破坏，从而使其积聚的弹性能得到释放，引发矿井动力灾害。因此，断层活动监测显得意义重大，寻求一种新的可行的断层活动监测手段更是迫在眉睫。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种煤矿井下断层活动锚索监测方法，该方法旨在根据锚索受断层上下盘错位或滑移引起的压力变化，反应出断层的活动程度；再根据断层的活动程度，决定是继续进行工程活动还是采取安全防护措施。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种煤矿井下断层活动锚索监测方法，包括如下步骤：
步骤一：在工作面回采前，在顺槽中向附近断层布置锚索；
步骤二：在布置锚索过程中，在其外端安装锚索测力计；
步骤三：在工作面回采过程中，每隔一段时间通过数据采集器对锚索测力计进行数据采集并处理，监测断层活动所引起的锚索的压力变化；
步骤四：根据数据处理结果，判断断层的活动程度；
若锚索测力计的示数变化较大，则采取安全防护措施，加强防范矿井动力灾害的发生；若锚索测力计的示数变化较小甚至不变，则继续进行工程活动。
步骤一中所述的在顺槽中向附近断层布置锚索，其具体步骤如下：
步骤A：将锚索的锚固段加粗，使其与钻孔相匹配；
步骤B：在工作面回采前，在顺槽中选取邻近无旧巷和采空区区域的巷帮向附近断层施工钻孔；
步骤C：将锚固剂送至钻孔底部；
步骤D：安装锚索，并将锚索测力计安装在锚索的外端。
步骤一中所述的附近断层距离顺槽在30m范围内。
所述的锚索与断层面的夹角不大于45°。
所述的锚索测力计采用矿用本安型。
所述的锚索的直径为Φ21.6mm，长度不超过32m。
所述的锚索的布置间距为30～50m，锚索在顺槽内的外露长度至少为1m，锚索穿过断层面的长度为4m。
所述的钻孔的孔径为50mm。
步骤A中所述的将锚索的锚固段加粗采用的是空心铁管，将其焊铸在锚索锚固段的外侧。
本发明的有益效果：
本发明的煤矿井下断层活动锚索监测方法，根据锚索受断层上下盘错位或滑移引起的压力变化，反应出断层的活动程度；再根据断层的活动程度，决定是继续进行工程活动还是采取安全防护措施。其应用在工作面动力灾害的预测预防，吻合度比较高，预测预防效果显著，有利于指导矿井的实际生产。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的断层(正断层)监测剖面图；
图2是本发明的一个实施例的断层监测锚索施工示意图；
图3是本发明的一个实施例的断层监测锚索布置平面图；
图中：1-顺槽，2-断层，3-锚索，4-锚固剂，5-木板，6-锚索测力计，7-锁具，8-铁托盘。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明，本实施例以正断层为例，逆断层同样适用，在此不做赘述。
如图1～图3所示，一种煤矿井下断层活动锚索监测方法，包括如下步骤：
步骤一：在工作面回采前，在顺槽1中向附近断层2布置锚索3，其具体步骤如下：
步骤A：定制矿用高强度锚索3、锚固剂4、锁具7、搅拌器和PVC管，将锚索3的锚固段加粗，使其与钻孔相匹配，增强锚固作用；
步骤B：在工作面回采前，在顺槽1中选取邻近无旧巷和采空区区域的巷帮向附近断层2施工钻孔；
步骤C：通过PVC管将锚固剂4送至钻孔底部；
步骤D：安装锚索3，并将锚索测力计6安装在锚索3的外端；
在整个顺槽1中可行的范围内安装多个锚索测力计6监测断层活动；
步骤二：在工作面回采过程中，每隔一段时间通过配套的数据采集器对锚索测力计6进行数据采集并处理，监测断层2活动所引起的锚索3的压力变化；
步骤三：根据数据处理结果，判断断层2的活动程度；
若锚索测力计6的示数变化较大(大于5KN)，则说明锚索3受到的张力和剪力较大，从而反应出断层2的活动比较剧烈，受工作面开采的影响较大，应采取安全防护措施，加强防范矿井动力灾害的发生；若锚索测力计6的示数变化较小(小于5KN)甚至不变，则说明断层2活动比较弱甚至不运动，工作面可以安全回采，可继续进行工程活动。
步骤一中所述的附近断层2距离顺槽1在30m范围内。
所述的锚索3与断层面的夹角θ不大于45°。
所述的锚索测力计6采用矿用本安型，其精度高、承受压力大、电量持久。
步骤A中所述的将锚索3的锚固段加粗采用的是长2m、内径为24mm、外径为42mm的空心铁管，将其焊铸在锚索3锚固段的外侧。
所述的锚索3的直径为Φ21.6mm，长度不超过32m。
所述的锚索3的布置间距为30～50m，锚索3在顺槽1内的外露长度至少为1m，锚索3穿过断层面的长度为4m。
所述的钻孔的孔径为50mm。
所述的锚固剂4采用中速树脂锚固剂，长度为400mm，直径为42mm，每个钻孔内放置四支。
锚索3施工过程中采用的铁托盘8的规格为：300mm×300mm×15mm；安装锚索3时，为减少震动采用的木板5的规格为：200mm×200mm×50mm。
安装锚索3时采用的锁具7和搅拌器适用于直径为Φ21.6mm的锚索。
为输送锚固剂4使用的PVC管长5m，直径为42mm。
所述的数据采集器采用FCH2G/1矿用本安型手持采集器。
本实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。
Claims (9)
1.一种煤矿井下断层活动锚索监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：在工作面回采前，在顺槽中向附近断层布置锚索；
步骤二：在布置锚索过程中，在其外端安装锚索测力计；
步骤三：在工作面回采过程中，每隔一段时间通过数据采集器对锚索测力计进行数据采集并处理，监测断层活动所引起的锚索的压力变化；
步骤四：根据数据处理结果，判断断层的活动程度；
若锚索测力计的示数变化较大，则采取安全防护措施，加强防范矿井动力灾害的发生；若锚索测力计的示数变化较小甚至不变，则继续进行工程活动。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下断层活动锚索监测方法，其特征在于步骤一中所述的在顺槽中向附近断层布置锚索，其具体步骤如下：
步骤A：将锚索的锚固段加粗，使其与钻孔相匹配；
步骤B：在工作面回采前，在顺槽中选取邻近无旧巷和采空区区域的巷帮向附近断层施工钻孔；
步骤C：将锚固剂送至钻孔底部；
步骤D：安装锚索，并将锚索测力计安装在锚索的外端。
3.根据权利要求1所述的煤矿井下断层活动锚索监测方法，其特征在于步骤一中所述的附近断层距离顺槽在30m范围内。
4.根据权利要求1所述的煤矿井下断层活动锚索监测方法，其特征在于所述的锚索与断层面的夹角不大于45°。
5.根据权利要求1所述的煤矿井下断层活动锚索监测方法，其特征在于所述的锚索测力计采用矿用本安型。
6.根据权利要求1所述的煤矿井下断层活动锚索监测方法，其特征在于所述的锚索的直径为Φ21.6mm，长度不超过32m。
7.根据权利要求1所述的煤矿井下断层活动锚索监测方法，其特征在于所述的锚索的布置间距为30～50m，锚索在顺槽内的外露长度至少为1m，锚索穿过断层面的长度为4m。
8.根据权利要求2所述的煤矿井下断层活动锚索监测方法，其特征在于所述的钻孔的孔径为50mm。
9.根据权利要求2所述的煤矿井下断层活动锚索监测方法，其特征在于步骤A中所述的将锚索的锚固段加粗采用的是空心铁管，将其焊铸在锚索锚固段的外侧。
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