锚杆支护巷道顶板离层机理与监测
顶板离层仪安装管理规定
大恒煤业锚杆支护巷道顶板离层仪安装、监测管理规定根据《煤矿安全规程》、《山西省煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》和朔州市安全监察部门关于“采用锚杆支护的巷道必须对顶板离层进行监测，并有记录牌板显示”的要求，为加强我矿巷道顶板安全设施管理，规范顶板离层监测技术，提高安全保障能力，特制定本规定。
一、测点布置规定1、采用锚喷或锚网支护的巷道，每间隔40～50m必须安装1台顶板离层监测指示仪。
安装时，综掘距迎头不超过20m，炮掘距迎头不超过25m，锚固器的深度必须符合要求。
2、安装顶板离层仪的位置，必须在巷道人行道侧巷帮部挂设记录牌板，牌板规格为420mm×300mm。
二、安装技术规范1、用φ28mm钻头在顶板上打孔至预定深度，钻孔必须位于巷中且垂直顶板。
当顶煤厚度小于3m时，钻孔深度不少于4m；当顶煤厚度大于3m时，钻孔深度不少于5m。
2、用安装杆（或钻杆）将上部锚固器推至钻孔上端，轻拉一下细钢绳确认锚固器已锚住。
3、用安装杆（或钻杆）将下部锚固器推至钻孔中预定监测位置(必须处于顶板锚杆锚固端下方10cm~15cm的位置)轻拉一下细钢绳确认锚固器已锚住。
4、检查确认孔口套管组件连接牢固，然后将其插入钻孔中，确保两个刻度指示环（杆）移动不受任何卡阻并确认孔口套管组件已牢固在钻中。
在将孔口套管组件推入钻孔中的同时，需将细钢丝绳从刻度杆端部向外拉。
5、将下部锚固器刻度指示环（杆）的绿色边缘与一定刻度对齐，测绳张紧然后将卡箍将与其相连的细钢丝绳卡住。
确认指示环（杆）移动不受卡阻，截去多余的细钢丝绳。
6、将上部锚固器刻度指示环（杆）的绿色边缘与一定刻度对齐，然后用卡箍将与其相连的细钢丝绳卡住。
确认指示环（杆）移动不受卡阻，截去多余的细钢丝绳。
7、记录测站位置顶煤的厚度、支护形式、测站的位置、测站的编号、锚固器的深度、安装日期、初始读数等。
8、喷浆时必须加以保护，以免刻度不清，影响监测读数。
三、日常监测管理规定1、安装后，立即观测记录一次。
锚杆支护巷道监测方法
锚杆、锚索支护巷道的情况是本次调研的一个重要内容，通过在大柳塔等六矿的前期调研，对顶板离层范围与变形量、锚杆锚索受力等量等方面的监测方法与效果有了初步了解，现总结如下：表1矿压观测内容、目的及手段1顶板离层监测1.1安装地点（1）新开盘区的首采工作面所属巷道。
（2）特殊开采条件的综采工作面所属巷道，比如：地表过沟谷的综采工作面，上覆煤柱、空巷的综采工作面及埋深与现在开采煤层相差大于50米的煤层首采工作面。
（3）受断层等地质构造影响的巷道。
（4）根据地测公司提供地质资料显示地质条件有明显变化的综采工作面所属巷道。
（5）硐室及房采巷道可根据实际情况安设顶板离层仪。
1.2安设要求（1）上述顶板离层仪要求在掘进时，必须安设到位。
（2）安设地点及间距要求顶板离层仪优先安装在顺槽联巷口或巷道跨度大的巷道中间位置。
深部、浅部读数安装预设值统一为10mm。
顶板离层仪应紧跟工作面的掘进位置及时按要求安设。
（3）顶板离层仪滞后掘进工作面的距离要求为能准确地观测各巷道的运动情况，结合顶板离层仪安设地点的要求，对各巷道顶板离层仪的安设滞后工作面的距离做如下规定：所有应该安设顶板离层仪的巷道最后一台离层仪距工作面的最大距离不得大于1.5倍的安装间距。
（4）顶板离层仪牌板吊挂的要求顶板离层仪牌板统一吊挂在距底板1.7m的联巷口位置，并用铁链固定牢固。
（5）顶板离层仪牌板填写的要求顶板离层仪牌板必须由专人负责填写，填写前必须将牌板擦拭干净，擦拭干净后用白板笔填写。
1.3仪器的管理（1）顶板离层仪由生产办负责安排人员安装，连采队负责所在掘进顺槽顶板离层仪以及牌板，机电队负责综采回采以及备用顺槽顶板离层仪以及牌板，连采队、机电队对派专人按规定周期对顶板离层仪进行观测并填写观测牌板和观测记录，在地面建立顶板离层仪台帐及观测记录。
（2）填写观测牌板和观测记录周期：要求受综采采动影响的巷道数据观测、填写周期为一天（距综采工作面最近的一个顶板离层仪牌板），不受综采采动影响巷道(如连采巷道)的数据观测、填写周期为一个星期。
最新整理巷道顶板离层监测管理规定
巷道顶板离层监测管理规定巷道顶板离层监测管理规定为进一步标准我矿顶板离层仪的管理，切实做好顶板管理工作，现对顶板离层仪的安装、观测及日常管理作如下规定。
一、煤巷、半煤巷必须安设顶板离层仪，对于综采工作面切眼、回撤通道、巷道交叉点、采掘工作面过上覆煤柱或过空巷段的巷道、受地质构造影响的巷道及大跨度巷道等也要安装顶板离层仪，并加强监测。
安设地点及间距如下：安设地点安设间距或部位普通煤巷、半煤巷≤100综采工作面切眼≤50回撤通道≤ 50过上覆煤柱或过空巷段的巷道≤ 50受地质构造影响的巷道≤ 50巷道交叉点、断层构造处交叉点或构造处其它大跨度巷道≤ 80二、顶板离层仪要安装在巷道中间部位。
当工作面施工距离到达一个安装间距时，必须及时安装顶板离层仪，新设的顶板离层仪距离工作面不得超过10〔特殊情况除外〕，现场作业人员放炮时必须妥善保护顶板离层仪。
三、观测仪器采用型号为LBY-3机械式顶板离层仪，浅部基点、深部基点必须安装到位，浅部基点要安装在锚杆端部位置，距巷道顶板2.5处，深部基点安装在较稳定的深部岩层中，距巷道顶板8处，初始读数预设值必须记录准确。
四、顶板离层仪的观测〔一〕各区队技术员负责顶板离层仪的日常监测记录和管理工作。
〔二〕顶板离层仪观测频度为7天一次，离层量较大或离层速度加快时，要适当缩短监测周期。
〔三〕在受掘进及回采工作面采动影响范围内或离层量、离层速度有明显加大加快趋势时，要适当缩短监测周期。
〔四〕观测数据要精确记录，并及时填写在观测记录牌板上。
上井后及时把观测数据进行整理录入台账。
确保离层仪、记录牌板、地面资料三者相符。
〔五〕当深部基点位移超过50时，区队技术员应及时向生产技术科汇报，并及时采取措施加强支护；当深部基点位移超过80时，应及时向矿总工程师汇报，分析原因，制定措施。
当深部基点位移超过150时，必须停头撤人，制定专项措施进行处理。
五、观测数据的分析整理。
〔一〕各区队技术员负责将当月的观测数据在次月3日前上报到生产技术科，生产技术科负责整理分析当月的观测数据，绘制离层曲线图，并在次月10日前完成每月一次观测总结。
锚杆支护回采巷道顶板离层分析与监测
Analysis and Monitor of Roof Separation under Mining Roadway Bolting
Li Xing － yu （ Zao Quan Coal Mine of ShengHua NingXia Coal Industry Group，NingXia YinChuan，750411）
Abstract Introducing the concept of roof separation，the necessity conditions of load，span and deflection are proposed for stratification separation in the immediate roof． Describing the use of roof separation indicator and measuring points in the roadway，combined with trabecular ditch coal mine in Shanxi Province，we have made analysis and research on the data monitored． Key words rock bolting roof separation mining roadway monitor
1 组合梁内岩层分层之间顶板离层分析
预应力锚杆支护的关键在于防止组合梁内部各分 层之间发生 离 层。因 此，必 须 首 先 明 确 直 接 顶 内 部 岩 层分层之间离层发生的条件。
对于直接顶内部相邻两岩层分层之间是否离层， 必须依据以下 3 个条件来依次判定［3］：
（ 1） 载荷条件。即在不考虑各分层极限跨度的条 件下，相邻两分 层 岩 层 中 上 位 分 层 能 否 成 为 下 位 分 层 的载荷。若不能 够 成 为 下 位 分 层 的 载 荷，则 具 备 了 离 层的基本条件。
掘进巷道顶板监测及顶板离层仪的管理规定
关于加强巷道顶板监测及顶板离层仪管理的规定随着锚杆支护的广泛推广应用，顶板离层已成为我矿重大的安全隐患。
根据国家煤炭行业标准MT/1104-2009和集团公司《煤矿开采顶板管理规定》、《煤巷锚杆支护管理规定》等文件要求，为防止顶板事故发生，必须加强煤巷锚杆支护的顶板离层监测、做好顶板下沉和离层情况提前监测预报工作。
目前我矿采用的是WBY顶板离层指示仪，但使用管理不很规范。
为加强对顶板离层监测仪的使用管理，使顶板监测切实起到监测预报作用，防止顶板事故发生，特制定本规定。
一、WBY顶板离层仪的结构及原理1、仪器结构WBY顶板离层仪主要有锚头、测绳，T型彩色测尺度数10～180mm为深基点，测绳长为7.5m；10～120mm为浅基点，测绳长为2.5m。
T型彩色测尺内中空，两边各有一压缩弹簧，测尺外端各有一观察圈及卡套。
2、工作原理工作面巷道顶板上打眼7～7.5m深，将锚头固定倒卡在孔中，顶板下沉式通过钢丝测绳牵动观测圈进行读数计量。
二、WBY顶板离层仪的正确安装1、WBY顶板离层仪的安装顶板离层仪的安装由施工队组完成，安装好后做好标记，立即通知技术科检查验收。
1)用锚杆钻机向巷道顶板上垂直打一锚索眼，眼深7～7.5m；2)用锚索将深基点锚头顶住送进孔底，轻松测绳使其外部剩余0.5m左右；3)同样将浅基点锚头顶住送进2.2m孔中，送入时轻松两测绳，不要使其折断或缠绕在一起；4)将两钢丝测绳通过T型上口送入测尺内，深浅测尺各拉出固定在T型测尺的两端头观测圈上；5)将T型测尺上口插入钻孔中，调节钢丝测绳索套，使其观测圈对准“0”刻度线位置；6)记录读数，安装完毕。
2、安装时注意事项1)选择顶板完整段进行打眼；2)深、浅基点不能随便接入，一一对应；3)观测圈要活动自如，小心钢带、网则挂住，不能移动；4)孔口大于T型测尺上端口时，要将缠绕钢丝绳塑料圈戴上使其稳定，或者用木楔将T型测尺上端口外侧与孔口固定牢固。
三、WBY顶板离层仪的读数记录及分析1.顶板离层仪应按标准按装，并在现场设牌版管理，牌板内容应显示设置时间、设置人员等基点设置情况以及观测周期和最近两次观测时间及离层情况。
锚杆支护巷道顶板离层机理与监测
（%）巷道顶板离层系指巷道服务期内顶板岩层中一点相对其上
增刊
鞠文君：锚杆支护巷道顶板离层机理与监测
,$
板的弹塑性变形、扩容变形、层面分离等形式，在工程上用顶板离层指示仪监测顶板离层量和警示顶板安 全状态 ! （"）锚杆支护巷道失稳无明显预兆，必须进行有效的顶板安全监测 ! 安全监测内容主要有：顶板离 层、锚杆受力、巷道变形等 ! （#）顶板离层值是表征顶板稳定性的一个重要指标，在实际运用中还需与锚杆受力、巷道位移、巷道 外观形态变化等综合考虑，以此作为判断巷道稳定性和采取加强支护的根据 ! 参考文献：
锚 杆 支 护 巷 道 顶 板 离 层 机 理 与 监 测
鞠 文 君
（煤炭科学研究总院 北京开采研究所，北京 *!!!*$）
摘 要：提出了广义顶板离层的概念，对锚杆支护巷道顶板离层的主要形式和影响因素进行了分 析，并介绍了顶板离层的监测方法及其应用 + 关键词：锚杆支护；顶板离层；离层监测 中图分类号： ,-$#$ . / 0 文献标识码： 1
!
顶板离层的概念
顶板离层系指巷道顶板岩层中一点与其上方一定深度岩层中某点的相对位移量，可称其为广义顶板离
层 + 可以看出，广义顶板离层与“顶板离层”的字面含义是不同的， “顶板离层”字面理解为顶板岩层中 各分层层面间的相对分离，可称其为狭义顶板离层 + 广义顶板离层有着更广阔的内含，除包括狭义的“顶 板离层”外，还包含顶板岩层弹塑性变形、扩容变形、碎胀变形、折曲变形等 +
第 "# 卷
增刊
煤
炭
学
报
9:;+ "#
’<2 +
" !!! 年 *" 月 -IJ + "!!! =>?@A1B >C DEFA1 D>1B ’>DFG,H ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 文章编号： !"#$ % &&&$ （"!!!） ’! % !!#( % !)
顶板离层 观测制度
顶板离层观测制度1、巷道顶板离层量观测点设置对于巷道来说,顶板离层是最大的安全隐患。
如果巷道顶板在锚杆锚固端以外出现离层时,当在巷道跨度很大时,其组合梁厚度相对较小,所具有的抗折强度不能阻止组合梁的下沉,则可能发生冒顶事故。
如在巷道顶板上每隔一定距离安装1 个顶板离层测点,就会及时发现事故隐患,以便及早防范。
2、顶板离层仪的原理顶板离层指示仪是将顶板孔内多个固定装置随岩层的变化值,通过测量钢丝反映到设在顶板表面的测读装置上,通过顶板不同层位的位移差,判断出巷道顶板的稳定性和锚杆的支护效果。
3、顶板离层仪的结构顶板离层仪由孔内固定器、测量钢丝、孔口盘和测读装置4 部分组成。
孔内固定器采用弹簧抓爪式结构;测量钢丝由柔软弹性小的多股细钢丝连接内固定器与测读装置;测读装置由2 个带有刻度标志的半圆钢条组成;孔口盘由塑料圆盘和塑料管组成,圆盘作用是导泄孔内水,圆管是读测装置的基准点。
4、巷道顶板离层指示仪安装方法在试验段巷道距工作面30 m 为一测站,每隔100m巷道顶板中央,设一巷道顶板离层量监测点,每个测点安装1 套SMLCY- 3 型塑锚顶板离层指示仪。
5、观测周期(1) 顶板离层观测点。
测点安装1 周内,每隔48h 观测1 次,如顶板离层速度大,每隔24 h 观测1次。
测点安装1 周后或顶板下沉量不明显时,每周观测1 次。
(2)各测点如在受采动后巷道变形趋于稳定时,观测时间间隔可视具体情况适当增长。
6、观测成果处理(1) 顶板离层测点所测数据,测后及时整理,如有超临界值现象,应将观测结果及时上报给矿主管领导。
(2)观测记录由观测人员组妥善保管,观测工作结束后统一。
锚杆支护日常监测方案
锚杆支护日常监测方案一、监测目的：一、对顶板离层情形提供持续的直观显示，及早发觉顶板失稳的征兆，以幸免冒顶事故发生；二、监测数据可作为修改、完善锚杆支护初始设计数据的依据之一。
二、观测内容：巷道顶板离层量，底板相对移近量，两帮相对移近量，锚杆、锚索的载荷及锚固力。
二、仪器的安装和利用：顶板离层监测仪必需紧靠工作面安设，布置在巷宽的中部，与锚杆施工同时进行，下部测点应与顶锚杆上端处在同一高度处，上部测点应处在锚杆上方稳固岩层内300－500ｍｍ，无稳固岩层时，上部测点在顶板中的深度一样不低于巷道跨度的倍。
安设方式：一、在巷道顶板垂直打入一个直径28－32ｍｍ的钻孔，一直打到坚硬老顶，一样深度为5－6ｍ。
二、将带有较长不锈钢钢丝的孔内固定装置，用安装管推到所打钻孔的孔底，抽回安装管，再将另一个带有较短的孔内回定装置推到2ｍ左右深的位置，其准确位置为锚杆端部在围岩中的深度。
3、四、安装间距：1二、沿空巷道，Ⅲ类以上巷道40米，Ⅳ类巷道30ｍ；3、巷宽大于5ｍ的大断面巷道20ｍ；4、断层及围岩破碎带、顶板淋水、应力集中区、交叉点及硐室等特殊条件下的巷道必需安设顶板离层指示仪。
二、观测时刻掘进技术负责人要指定专人每班对距掘进工作面50ｍ之内的顶板离层指示仪进行测读和记录。
距掘进工作面50ｍ之外的顶板离层指示仪按每周很多于1次进行测读和记录。
三、锚杆锚固力检测一、掘进进程中，每班安注的锚杆要用加长扳手或液压测力计逐根进行检测，凡扭紧力矩达到120N。
m的锚杆要当班补打安装，并将检测结果记入专用记录本中备查。
二、四、巷道表面移位观测施工进程中，要对巷道表面位移及时进行观测，五、顶板锚杆在做拉力实验时，必需遵守以下规定：一、紧固被测锚杆周围相邻锚杆；二、在被拉锚杆周围打设2-3棵点柱顶牢顶板。
3、做拉力实验时被锚杆周围不得有人，操作人员站在施工方向的外侧，而且距被测锚杆不得小于3米。
4、不合格的锚杆必需补打再做一根，持续两根不合格须向有关部门汇报，查明缘故，再做处置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号:0253-9993(2000)S0-0058-04锚杆支护巷道顶板离层机理与监测鞠 文 君(煤炭科学研究总院北京开采研究所,北京 100013)摘 要:提出了广义顶板离层的概念,对锚杆支护巷道顶板离层的主要形式和影响因素进行了分析,并介绍了顶板离层的监测方法及其应用.关键词:锚杆支护;顶板离层;离层监测中图分类号:TD353+16 文献标识码:A基金项目:煤炭科学基金资助项目(96采20212) 锚杆支护巷道顶板的破坏失稳一般没有明显的预兆,一旦发生冒顶,往往具有突发性,且多数情况下垮落规模比较大,因而危害性更大.已有的研究成果和工程经验表明,离层是煤巷顶板破坏失稳的基本特征或直接原因.因此,如果能及时准确地掌握煤巷锚杆支护的顶板离层情况,就可以在冒顶发生之前及早做出预报,避免顶板事故发生,保证煤巷锚杆支护技术健康发展.1 顶板离层的概念 顶板离层系指巷道顶板岩层中一点与其上方一定深度岩层中某点的相对位移量,可称其为广义顶板离层.可以看出,广义顶板离层与“顶板离层”的字面含义是不同的,“顶板离层”字面理解为顶板岩层中各分层层面间的相对分离,可称其为狭义顶板离层.广义顶板离层有着更广阔的内含,除包括狭义的“顶板离层”外,还包含顶板岩层弹塑性变形、扩容变形、碎胀变形、折曲变形等.2 顶板离层的几种形式211 由围岩弹塑性变形引起的顶板离层 井下巷道由于受到原始应力的作用,开掘前处于弹性压缩状态,开挖后原始应力平衡遭到破坏,一部分弹性能得以释放,围岩就会产生向巷道内移进的弹性变形. 受二向等压作用的圆形巷道,半径r 处围岩位移量的大小为U =γH 1+μE r 0r ,式中,γ为上覆岩层的平均容重;H 为埋藏深度;μ为泊松比;E 为弹性模量;r 0为巷道半径. 当巷道围岩中的应力超过其屈服强度时,围岩就会进入塑性变形状态,塑性位移的大小为U p =sin φ2Gr(γH +C tan φ)R 2p ,式中,C 为围岩凝聚力;φ为围岩内摩擦角;G 为围岩剪切模量;R p 为塑性区半径,即R p =r 0γH +C tan φ(1-sin β)C tan φ1-sin φ2sin φ. 巷道的弹塑性位移主要取决于原岩应力和围岩的力学特征,一定的围岩条件下,应力增加(H 增加),弹塑性变形和塑性区半径都有不同程度的增加. 第25卷 增刊煤 炭 学 报Vol.25 Sup. 2000年 12月J OU RNAL OF CHINA COAL SOCIET Y Dec. 2000 图1 岩石的全应力-应变曲线Fig 11 Stress 2strain curve of rock1———纵向应变;2———横向应变;3———体积应变212 岩层扩容引起的顶板离层[1] 扩容是指岩层在剪切应力的作用下体积膨胀的现象.最初由雷诺兹(Reynolels )1885年用砂进行试验提出的,称之为“剪胀”.试验研究表明,岩石的扩容与其所受应力偏量关系很大,顶板岩层的应力偏量达到一定极限,就会发生扩容现象,直观表现为顶板离层.应力偏量与岩石扩容的关系如图1所示. 当应力偏量超过一定极限时,岩石就发生扩容现象.应力偏量继续增加,则扩容也随之加大.当岩石发生破坏之后,应力虽然降低,但体积变形一直在增大,直至残余强度.213 狭义顶板离层 煤系地层呈明显地层状分布,并且多受节理裂隙切割,这在煤系地层的沉积和地质变动过程中即已形成.各分层及节理裂隙胶结程度低,力学性能差,是天然的力学弱面. 巷道变形失稳首先从这些弱面开始,微观表面为弱面间的滑动和张开,宏观上就表现为围岩的收敛位移.特别对于顶板岩层,当弱面张开后,各层之间失去了力学联系,由于岩层自重和水平力的挤压作用,离层有进一步扩大的趋势. 狭义顶板离层在广义离层中占有很大的比重,这在实际观测中得到了证实.3 影响顶板离层的主要因素(1)地应力 地应力是引起巷道围岩变形和破坏的根本原因.随着应力的增加,围岩的弹性位移U 、塑性位移U P 、扩容位移U D 都呈增长的趋势.(2)围岩力学性质 围岩力学特性对巷道稳定性有重要影响.表征围岩力学特性的物理量主要有:围岩强度σ、弹性模量E 、剪切模量G 、内摩擦角φ、凝聚力C 等.围岩的力学参数越高,巷道的变形越小,巷道越稳定. 在煤矿生产实践中,容易测取,应用比较广泛的是围岩的单轴抗压强度.经验表明,顶、底板移近率随围岩强度的增加而降低.当强度低于某一值(如30MPa )时,移近率随强度的降低而急剧增加;当强度大于某一值(如50MPa )时,顶、底板移近率随强度的变化就不明显了.(3)围岩结构 煤层巷道围岩一般呈层状分布,并且不同程度地受节理、裂隙的切割.巷道顶板岩层各分层的岩性、厚度及节理裂隙发育程度对顶板的稳定影响极大. 在巷道顶板岩性一定的情况下,分层厚度、节理裂隙间距越大,巷道顶板稳定性越好,那么顶板离层值就越小.(4)锚杆支护参数 在一定的围岩条件下,锚杆的密度、直径、长度、锚固长度增加,顶板下沉量都有不同程度的减小.在设计中要综合考虑支护成本和支护效果,最大程度地满足技术和经济双方面的要求.(5)巷道断面 巷道断面的大小和形状也对巷道的稳定有重要影响.巷道断面尺寸愈大,愈不利于巷道的稳定.在各种形状的断面中,椭圆形巷道最稳定,拱形次之,矩形巷道容易在周边产生高集中应力和拉应力,稳定性最差. 在一定的地应力条件下,巷道高宽比不同会在围岩中产生不同的附加应力,对巷道的稳定性产生影响.对于椭圆形巷道,当巷道的轴比(宽度b 与高度a 的比值)与侧压关系λ(水平应力与垂直应力的比值)相等,即b/a =λ时,巷道最稳定;当b/a >λ时,对巷道稳定不利;当b/a <λ时,也不利于巷道的稳定.95增刊鞠文君:锚杆支护巷道顶板离层机理与监测06煤 炭 学 报2000年第25卷(6)护巷煤柱尺寸 护巷煤柱的尺寸决定了相邻采空区残余支承压力的影响程度,是影响顶板离层的重要因素.沿空掘巷时巷道围岩移近率较小,随着巷道一侧护巷煤柱的加大,围岩移近率急剧增加,并达到一个峰值(煤柱宽度约5～15m),过峰值后随着护巷煤柱的加大,围岩移近率急剧下降.当达到某一宽度以后,虽然煤柱宽度增加,但围岩移近率减少不多,基本为稳定状态,相当于在实体煤中维护的巷道.4 顶板离层的监测 顶板离层监测的常规仪器是顶板离层指示仪,国内广为应用的是北京开采研究所研制的LB Y-3型顶板离层指示仪,该仪器具备结构简单、显示直观、测读方便等特点,最大量程200mm,分辨率1mm.顶板离层指示仪的主要功能是以不同的颜色段对顶板锚固范围内及锚固范围外离层情况提供连续直观的显示,以便向井下作业人员随时警示顶板变形情况,及早发现顶板失稳的征兆;同时,它本身又带有精确的刻度,可直接测读顶板锚固范围内及锚固范围外的顶板离层值,即可兼作简易多点位移计使用,测读结果可作为锚杆支护参数校合的重要依据. 顶板离层的辅助监测内容包括锚杆受力和巷道的表面位移. 锚杆受力大小及分布,真实反映了锚杆的工况,由此可以判断锚杆满载程度是否发生屈服、断裂,进而判定顶板是否稳定,支护参数是否合理[2].监测锚杆受力的理想仪器是北京开采研究所研制的CM-200型测力锚杆[3],它是一种具有特殊结构的专用锚杆,作为普通锚杆安装在巷道中,但其杆体上各段的受力可以随时测取.在同一地点,测力锚杆与离层仪的监测结果具有一致性,离层量大的层位往往锚杆的受力也大,两种仪器配合使用可以对顶板离层进行更深入细致地分析研究. 表面位移综合反映了巷道的稳定性,两帮的稳定性对顶板的稳定至关重要,两帮相对移近量反映了帮的支护效果和稳定性,也间接反映出顶板离层的情况.5 监测信息反馈及应用 监测的目的在于保证安全生产和指导支护设计与施工.将监测到的信息与设定指标进行对比,一旦发现有指标超出,就必须及时采取相应的工程措施,并对原设计进行修正.顶板离层的监测指标有:锚固范围内顶板离层值A1(mm);锚固范围外顶板离层值A2(mm);两帮相对移近量B(mm);锚杆所受的最大拉力C(kN). 监测信息超标采取的工程措施要根据具体情况由煤矿技术部门制定,见表1.表1 监测信息指标的运用T able1 Use of inspect information guideline超标监测指标设 计 及 施 工 修 改 措 施A1减小锚杆间、排距;增大预紧力C加大锚杆直径,改用优质钢材,增加锚杆粘结长度,提高粘结强度A2加大顶锚杆长度,顶板打长锚索,增加两帮支护强度B加大帮锚杆长度,减小两帮锚杆间排距,两帮注浆加固 如果监测的各项指标远小于设计值,说明设计参数过于保守,可适当减小支护强度,以降低支护成本. 设计修改后,按修改后的设计进行施工.在施工中继续进行现场监测,并根据监测反馈信息重新确定修改后的设计是否满足支护要求,如达不到要求,应继续进行修改设计,使之不断趋于完善.6 结 论(1)巷道顶板离层系指巷道服务期内顶板岩层中一点相对其上方某一点的相对位移量,具体表现为顶板的弹塑性变形、扩容变形、层面分离等形式,在工程上用顶板离层指示仪监测顶板离层量和警示顶板安全状态.(2)锚杆支护巷道失稳无明显预兆,必须进行有效的顶板安全监测.安全监测内容主要有:顶板离层、锚杆受力、巷道变形等.(3)顶板离层值是表征顶板稳定性的一个重要指标,在实际运用中还需与锚杆受力、巷道位移、巷道外观形态变化等综合考虑,以此作为判断巷道稳定性和采取加强支护的根据.参考文献:[1] 古全忠,王泽进.锚杆支护巷道顶板离层位态监测准则[J ].煤矿开采,1997(增刊):49～53.[2] 鞠文君,王泽进.测力锚杆研制与应用技术[J ].煤矿开采,1997(增刊):18～22.[3] 鞠文君.全长锚固锚杆工况监测方法[J ].煤炭科学技术,1998,26(6):15～18.作者简介: 鞠文君(1965-),男,高级工程师.1990年毕业于辽宁工程技术大学采矿工程专业,获工学硕士学位.现任煤炭科学研究总院开采所巷道室副主任,中国岩石力学与工程学会会员.长期从事巷道支护技术及工程监测技术的研究,是国家“八五”重点科技攻关项目“巷道围岩稳定性分类与支护规范”的主要完成人,近年来主持完成了煤炭工业重点科研项目“测力锚杆研制与应用技术研究”、“锚杆支护巷道顶板离层界限值的研究”等多项课题,1999年获得煤炭工业科技进步特等奖.曾发表“应力控制法维护巷道的研究”、“锚杆支护工程监测技术”、“巷道维护中的应力问题”等论文10余篇.Monitoring technology for rock bolting engineeringJ U Wen 2jun(Beiji ng Mi ni ng Research Instit ute ,Chi na Coal Research Instit ute ,Beiji ng 100013,Chi na )Abstract :The broad 2based concept of roof abscission layer is put forward ,the mostly forms and influence fac 2tors of roof abscission layer in bolting support subway are analyzed ,the monitoring approaches of roof abscission layer and their practices are introduced.K ey w ords :rock bolting ;roof abscission layer ;engineering monitoring 16增刊鞠文君:锚杆支护巷道顶板离层机理与监测。