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传感器探测工作面底板破坏深度的研究与应用
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
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