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锚杆支护质量检测与矿压检测技术 锚杆支护属于隐蔽性工程，支护设计不合理施工质量不好，将导致顶板跨落，出现安全事故。 矿压检测主要包括： 巷道表面位移 顶板离层仪 锚杆（索）测力计 煤岩体应力检测 第一节 巷道表面位移监测 巷道表面位移是最基本的巷道矿压监测内容，包括顶底板移近量、两帮移近量、顶板下沉量、底鼓量及帮位移量等。根据监测结果，可计算巷道表面位移速度，巷道断面收敛率，绘制位移量、位移速度与采掘工作面位置与时间的关系曲线，分析巷道围岩变形规律，评价围岩的稳定性和巷道支护效果。 1 巷道表面位移监测方法 巷道表面位移常采用十字布点法安设监测断面（图7.10）。在顶底板中部垂直方向和两帮水平方向钻孔，安装木桩、测钉等测量基点。一个测站一般布置两个监测断面，沿巷道轴向间隔0.6-1.0m。监测时测读AO、AB值，CO、CD值。也可测量AC、AD、CB值，通过计算得到顶板下沉量、底臌量及帮位移量。同时，测量监测断面距采掘工作面的距离，记录监测时间。测量频度根据巷道围岩变形大小确定，一般距采掘工作面50m内，每天观测1次，其它时间每周观测1-2次。 2 巷道表面位移监测仪器 测量巷道表面位移的仪器有多种形式，如钢卷尺、测杆、测枪、收敛计等。选择测量仪器时应根据巷道断面尺寸、预测的围岩位移量及要求的测量精度等因素确定。上述几种仪器结构简单、测量方便，能够满足一般测量精度的要求。下面对测枪和收敛计的结构与使用方法作一介绍。 第二节 巷道顶板离层监测 巷道开挖后，围岩产生变形，顶板出现下沉。顶板不同深度的位移是不相同的，一般浅部岩层的位移较大，深部岩层的位移较小，导致浅部岩层与深部岩层出现位移差。位移差由煤岩体的弹塑性变形、结构面（层理、节理、裂隙等）变形等组成。在结构面比较发育的条件下，结构面变形占主要部分，而且是影响顶板稳定性的主要因素，因此，顶板的这种位移差又称顶板离层。测量锚杆支护巷道锚固区内外顶板离层大小，对评价锚杆支护效果和巷道安全程度具有重要意义。 顶板离层指示仪是测量锚固区内外顶板离层值的仪器。顶板离层指示仪在顶板钻孔中布置两个测点：一个设置在锚杆端部位置，另一个设置在比较稳定的深部围岩中。在两个测点处安设固定器，固定器与顶板岩层同步移动。将固定器用测量钢丝与设在顶板表面的测读装置连接，就能测出锚固区内、锚固区外和总的离层值。 井下安装方法 为了全面、准确地反映顶板位移情况，顶板离层指示仪应紧跟掘进工作面安装。安装步骤如下（图7.14）： 先安设深基点固定器。将测绳由空心安装杆内穿过，用安装杆把固定器送至设计位置，送入时，用手拉紧测绳。 将另一测绳穿过安装杆，用手拉紧测绳，将浅部固定器送至设计位置。 将两根测绳穿过外测筒，按图示连接外测筒，注意将标尺0点少许(5mm左右)露在顶板外。 连接内测筒，将内测筒标尺0点与外测筒下端面对齐。 安装套筒，应使外测筒标尺0点对准套筒底边。 记录初读数，安装完毕。 图7.14 LBY型顶板离层指示仪安装示意图 1.4 井下观测方法 在受掘进与回采工作面采动影响范围内，应观测顶板离层值，而且观测频度要密。在采动影响范围外，除非顶板离层值仍有明显增长的趋势，一般可停止测读具体数据，改为观察两个刻度坠的颜色。离层指示仪以红、黄、绿三种颜色表示顶板离层的严重程度。绿色表示顶部离层值较小，处于稳定状态；黄色表示离层已达到警界值；红色则表示顶板离层值较大，进入危险状态 第三节 锚杆与锚索受力监测 锚杆与锚索受力监测是巷道矿压监测的重要内容。通过监测支护体受力大小与分布，可比较全面地了解锚杆与锚索工作状况，判断锚杆是否发生屈服和破断，评价巷道围岩的稳定性与安全性，锚杆支护设计是否合理。根据监测数据提出对支护设计修改的建议。 国内外已有多种锚杆与锚索受力监测仪器，按工作原理分，有液压式、钢弦式及电阻应变式等；按用途分，有安装在孔口、用于测量锚杆（索）尾部载荷的锚杆（索）测力计；有用于测量全长与加长锚固锚杆受力分布的测力锚杆等。 1 锚杆（索）测力计 1.1 液压式锚杆（索）测力计 液压式锚杆（索）测力计通过测量液压枕油压确定锚杆（索）尾部承受的载荷。 如图7.21是北京开采研究所研制的YZS-200型锚杆测力计。该仪器由带圆孔的液压枕与油压读数表组成。仪器的工作原理非常简单。将液压枕置于锚杆托板下方，锚杆受力挤压托板，托板将压力传递到液压枕上，引起液压枕内油压增加，油压表读出压力值。经过简单换算，即可得到锚杆尾部承受的拉力。 图7.21 YZS-200型锚杆测力计 电阻应变式锚杆（索）测力计 电阻应变式锚杆（索）测力计采用电阻应变测量的工作原理。电阻应变片做为敏感元件，与锚杆（索）测力计刚性体粘贴在一起，同步变形。通过测量应变片的电阻变化即可测出刚性体的应变值。根据刚性体的应变值，换算出锚杆（索）