传感器探测工作面底板破坏深度的研究与应用.pdfVIP

煤矿现代化 2014年第2期 总第119期 传感器探测工作面底板破坏深度的研究与应用 翟所宏 ，高树磊 ，孙 鹏 。孙 涛 (1．兖州煤业股份有限公司北宿煤矿，山东邹城 273516；2．兖矿集团有限公司安监局 山东邹城 273500) 摘 要 为正确评价 17煤底板岩层的抗阻水性和承压奥灰水的能力，本文结合北宿煤矿 1478工作 面开采，开展传感器对底板破坏深度的探测研究，通过对工作面回采过程 中底板应力、位移监测，分析 研究工作面回采过程 中底板应力、位移变化，研究探讨工作面底板破坏深度规律 ，为回采过程 中底板 控制提供安全可靠的支护依据。 关键词 底板破坏深度 ；应力监测；位移监测，传感器探测 中图分类号：TD322．1 文献标志码：B 文章编号：1009—0797(2014)02—0052—03 在研究煤层底板力学状态中，除进行地应力的普查 1 概况 工作外，还应在采动影响范围内进行底板采动应力 北宿煤矿 1478工作面位于一四一七轨道下山 的监测研究工作 ，以掌握采动影响范围内的底板应 下部西翼 ，工作面地面标高 +41．1Ore～+42．29m，平均 力分布和围岩力学性质的变化。 +41．70m；工作面标高一354．2m—一392．8m。工作面走 在采准巷道 内选择适当的位置安装应力传感器 向长 790．78～1240．5m，平均 1015．64m；工作面倾斜 进行煤层底板应力监测，煤层底板监测中的应力状 长213．0～324．0m，平均268．5m。开采煤层为 l7煤， 态反映了底板隔水层在采动影响下所受破坏 以及导 直接底为铝质泥岩，老底为粉砂岩，17煤至十四灰， 水性能的变化状况 。 沉积厚度 29．83～34．25m，平均 32．25m，沉积地层 以 3．2 底板应力监测步骤及监测方法 铝质泥岩为主；十四灰至奥灰距离23．68～29．21m， 一 个标准的地应力变化监测需要在岩层 中合适 平均 26．99m，以铝质泥岩、泥岩、铝土岩、铁质泥岩为 的层位安装一定数量的三维应力计。i维应力计安 丰 装在巷道附近预定位置处的钻孔中，通过水泥粘结 剂把应力计与周围岩体粘接起来。 2 底板破坏深度监测方法及适用设备 应力计能够测量出其周围岩体由于应力变化而 1478工作面底板破坏深度探测采用应力反分析 发生的应变。通过这些应变与岩体刚度即可确定应 法，即采用底板应力与位移 ，实测 17煤底板破坏深 力计周围的三维应力变化 。 度 ，通过探测 17煤底板在开采前 、后应力和位移变 监测的基本步骤如下 ：①监测位置的选择；②评 化情况，确定煤层底板的破坏深度和破坏规律，从而 估适合安装应力监测应力计的层位 ；③安装应力计； 为北宿煤矿下组煤的安全开采及矿井水的防治提供 ④监测应力变化。 科学依据。故在 1478上巷位置底板向下施工探孑L并 为监测 1478工作面回采过程 中底板应力的变 安设位移传感器五个 、监测地应力传感器四个 ，应用 化，在距 1478回采T作面回采位置 1lOm位置安装 YJZ一16数字应变仪进行数据收集及观测分析。 了底板应力监测传感器，本次底板应力监测共布置4 个监测传感器，分别安装于 1478T作面底板以下 3 工作面底板应力监测 7．2m、10．2m、14．2m、16．5m，监测