巷道围岩变形观测记录
复杂条件下巷道变形规律及支护方案研究
复杂条件下巷道变形规律及支护方案研究针对某钨矿+496m水平运输巷道7线与11线之间被F2大断层切割,岩体破碎,同时竖井掘进出来的废石被直接堆放至+496m水平运输巷道地表,加剧了
+496水平运输巷道F2断层破碎带附近区域的岩层移动复杂性。
采用现场地质调研、现场监测、理论分析、数值模拟等研究方法,得出了巷道变形规律,并给出相应的支护方案。
本文的主要研究成果如下:⑴现场使用JSS30A型数显收敛计对巷道围岩进行收敛监测,根据得出的496运输巷道监测数据,并对其监测值及位移值进行分析,得出支护的最佳时机,且通过声波法对巷道围岩松动圈的测试,得出巷道围岩松动圈的范围,为锚杆及锚喷支护时选取锚杆长度提供重要依据。
⑵应用FLAC-3D数值软件进行了巷道开挖的模拟,分别模拟了巷道初始开挖、巷道附近采空区及上覆岩土动态加载对巷道围岩变形影响情况,通过观测集中应力的出现位置,得出了应力集中的位置出现在断层的破碎带处与巷道交汇处附近的顶板及侧帮上,并根据数值模拟监测点,绘制出巷道围岩位移变形图,并结合了收敛监测值得出巷道的变形规律特征,巷道的变形破坏范围主要区域在断层破碎带上盘5米范围内及下盘20米范围内,其中变形破坏量最严重的是在断层破碎带处及破碎带下盘的5米范围内。
⑶选取喷射钢筋混凝土、锚杆及锚喷支护三种不同的支护方式,并对其进行相应的理论分析,选择相应的支护参数进行数值模拟,模拟结果得出三种不同的支护方式都改变了巷道围岩的破坏形式,围岩变形得到改善,巷道趋于稳定,且都得到较好的效果,相比较喷射钢筋混凝土效果最差,锚杆次之,锚喷效果最好。
但是锚杆与锚喷支护施工技术要求高,相对成本也较高,基于综合考虑最终选取了喷射钢筋混凝土。
变形监测方法
巷道变形监测一、监测内容监测工作通常用在不良岩体和受采动影响的巷道中进行。
监测项目分为必测项目、选测项目和增测项目。
必测项目尽可能经济而有效地判断围岩的稳定程度，以指导设计与施工。
为适应井下的恶劣条件（包括温度、湿度和很差的操作条件）下工作，故要求仪器简便、坚固耐用、可靠性高。
一般为收敛量测、位移变形量测等。
选测项目是对有特殊意义和有代表性的巷道进行补充量测，以求更加深入地掌握围岩与支护的动态，具体指导未开挖区的设计与施工。
根据巷道用途、服务年限、断面尺寸、施工方法来选择监测项目，一般实用意义较大的是围岩位移、围岩压力、支护压力的量测。
增测项目用于特殊工程和重大工程项目要求增加补充量测项目，如底鼓量测、地表沉陷量测等。
量测内容及要求见表1。
表1 量测内容及要求二、巷道监测的要求（一）掌握设计意图，把巷道监测作为地下工程总体设计的一部分，详细安排进度，使监测结果用于现行工程，用实测结果调整设计。
（二）监测设计之前，应预估巷道的变形与压力值，预估在那一个数量级的范围内，根据围岩类别、工程跨度、工程性质、经费多少明确量测目的，选择量测方法，确定观测计划。
（三）现场观测计划应编入井巷施工计划中，应仔细检查施工对观测的干扰，避免埋设地点难以靠近、埋设仪器遭受破坏，甚至仪器埋设过迟，而达不到监测目的。
（四）监测计划可能延续几年或更长。
选择仪器和安设地点时，要考虑长期性和可靠性，应使系统监测方法能互相校验。
（五）培训专业人员，确保仪器埋设准确，掌握仪器性能，能识别仪器的不稳定征兆，才能发现问题并及时处理。
（六）观测人员与资料分析人员不要脱节。
三、监测方法与布点设计巷道的监测方法和布点参考表2。
表2 巷道监测方法与布点要求分享到： 0本网文章内容仅供参考，不构成投资建议。
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巷道围岩变形观测记录
初测时间
巷高
巷宽
观测时间
巷高
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变量和
上下变量
左右变量
巷道围岩变形观测记录
测点编号：
测点位置：
观 测 记录（单位㎜）
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上下位移量
左右位移量
b点位移量
d点位移量
巷道围岩变形观测记录
测点编号：
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观测记录（单位mm）
初测值
初测时间
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观测时间
巷高
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变量和
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上下变量
左右变量
巷道围岩变形观测记录
轨道下山延伸
巷道围岩变形观测记录
测点编号：
测点位置：
观 测 记 录（单位㎜）
初 测 值Leabharlann 观测时间ab
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上下变量
左右变量
测点编号：
测点位置：
观测记录（单位mm）
巷道矿压监测
免维护。使用过程中用户不需要任何 操作，也不需要更换电池
技术指标
量 程：0-125mm测量范围：0-10mm测量精度：1%电 源：DC4.5V 50uA
二、监测仪表（围岩离层）
3、顶板离层在线监测系统
二、监测仪表（围岩离层）
二、监测仪表（围岩离层）
四、监测资料分析方法
图7 测站Ⅵ处顶板锚杆工作阻力
四、监测资料分析方法
图8 测站Ⅵ处顶板锚索工作阻力
由图可见，在距工作面煤壁50m以外时，巷道中锚杆（锚索）的工作阻力基本保持稳定；在距工作面煤壁50m以内时，随着工作面的推进，锚杆（锚索）工作阻力逐渐增大；当距工作面煤壁20~30m时，锚杆（锚索）工作阻力最大，随后，锚杆（锚索）工作阻力逐渐减小。 工作面前方超前支承压力范围在0~50m范围内，峰值大约位于工作面前方17~29m范围内。
目 录
1、监测的目的 2、监测仪器 3、测区布置 4、监测资料分析方法 5、监测报告的撰写
1、数显、固定式 由KBY-60型矿用数字压力计配转接阀组成
二、监测仪表（支柱载荷）
2、数显、便携式 由KBY-60型矿用数字压力计配转接阀组成
数显、固定式
二、监测仪表（支柱载荷）
3、SY-40型单体支柱增压式工作阻力监测仪
结果表明： （1）随着工作面的推进，巷道顶板和帮内不同深度处离层量呈增大趋势帮的离层量要比顶板大，如测点V处巷道帮总离层量达到120mm左右，而顶板总离层量只有34mm； （2）对帮而言，帮0~2.2m范围内离层量最大，其次是 6~4m范围内离层量，而4~2.2m范围内离层量最小；
i=1,2,3,4 式中s(i)表示第个测点距煤壁的距离，V3*i为第个测点按班平均下沉速度，P3*i为第个测点按班平均的支柱载荷值。
巷道围岩变形观测记录
测点编号：
测点位置：
观测记录（单位mm）
初测值
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巷高
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观测时间
巷高巷宽变量和abcd
上下变量
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巷道围岩变形观测记录
轨道下山延伸
巷道围岩变形观测记录
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观 测 记 录（单位㎜）
初 测 值
观测时间
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上下变量
左右变量
巷道围岩变形观测记录
27#层二区段运输顺槽
轨道联络巷
巷道围岩变形观测记录
测点编号：
测点位置：
观测记录（单位mm）
初测值
初测时间
巷高
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观测时间
巷高
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变量和
上下变量
左右变量
巷道围岩变形观测记录
测点编号：
测点位置：
观 测 记录（单位㎜）
观测时间
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上下位移量
左右位移量
b点位移量
d点位移量
复杂地质条件下急斜特厚煤层巷道松动圈监测分析
复杂地质条件下急斜特厚煤层巷道松动圈监测分析摘要：神新公司大红沟煤矿地下巷道围岩的工程地质条件复杂，地压活动强烈，尤其是处于矿岩接触带的巷道边帮失稳更为严重。
通过对大红沟煤矿地下巷道松动圈及钻孔窥视的联合监测，同时结合现场工程地质调查研究，综合分析了+555B1~B6巷道的失稳主要受局部地质因素和整体岩体结构因素的共同影响。
提出顶底帮支护与巷道局部破坏后的重新支护宜强不宜弱的论点与地压控制措施，为后续安全高效生产提供科学依据。
关键词：采矿工程，松动圈监测，稳定性1 引言神新公司大红沟煤矿属于急倾斜煤层（倾角一般为85~87°，平均87°，倾角变化是由西向东，有浅而深变缓，底部岩层较顶部岩层倾角徒立），采用支撑掩护支架综采放顶煤采煤方法，随着开采工作的进行，巷道稳定性成为一个急待研究的课题。
特别是在+555水平的几个巷道，局部变形及冒顶、底鼓等现象明显，有局部垮塌现象，威胁工人生命安全，影响了矿山的正常生产。
为了解巷道围岩的变形特点，研究巷道变形模式，为巷道支护和预报巷道围岩的破坏行为提供可靠依据，为+555及其以下水平的巷道围岩维护提供理论依据。
2 测试地段地质与开采与支护情况2.1 地质情况采区属于天山褶皱带前缘与准噶尔盆地之前缘凹陷，古生届至新生界地层因不断槽受地壳运动的影响和断裂破坏，构造线均为东北西南方向。
乌鲁木齐矿区位于淮南煤田东南部，未二级构造带中的次级褶皱断裂带，多有短轴向斜，北协及逆冲断层组成，如：八道湾向斜，七道湾背斜，碗m沟逆冲断层等。
大洪沟井田位于乌鲁木齐矿区东部，八道湾向斜南翼，为一单斜构造。
井田煤层可采与局部可采共30层，以稳定和较稳定煤层为主。
按夹矸一层以上即为复杂结构的标准，几乎全属复杂结构。
夹矸厚度一般随煤层的增厚而增大。
如厚达56.25m的B3+6煤层，夹矸厚度达6.31m，厚1.25m的B32煤层夹矸只有0.5m。
主采煤层B1+2煤层位于J2X的底部，煤层最大厚度39.45m，最小厚度31.83m，平均厚度34.84m，含夹矸11层，夹矸单层厚0.1~0.4m。
地质观测与编录流程
地质观测与编录流程一、地质观测第一条煤矿地质观测应做到及时、准确、完整、统一。
（一）观测、描述、记录应在现场进行，并记录在专门的地质记录簿上，记录簿统一编号，妥善保存；（二）观测与描述应做到内容完整、数据准确、表达确切、重点突出、图文结合、字迹清晰，客观地反映地质现象的真实情况；（三）观测与描述应记录时间、地点、位置和观测、记录者姓名；（四）观测与描述应做到现场与室内、宏观与微观相结合；（五）观测资料应及时整理并转绘在素描卡片、成果台账及相关图件上，由观测人员进行校对。
第二条井巷均应逐层观测其揭露岩层的特征、厚度及产状等，煤层、顶底板及标志层应重点观测，同时对井巷施工中的巷道变形、冒顶、片帮、底鼓和出水点等情况进行观测。
第三条沉积岩观测应包括下列内容：（一）碎屑岩类（砾岩、砂岩）应描述其颜色，结构构造，碎屑成分、大小、形态、磨圆度，岩石分选性，结核与包裹体的情况等；（二）黏土岩应描述其颜色，结构构造及页理特征，固结程度，滑腻感，断口形状，可塑性，吸水软化或膨胀特点，黏结性，所含化石及其保存完整程度，结核与包裹体的情况等；（三）化学岩及生物化学岩类应描述其颜色，结构构造，主要成分及杂质成分，硬度，所含化石、结核或包裹体大小、形态、分布情况，裂隙发育特征、方向性和充填物，与稀盐酸的反应状况等；（四）沉积岩层还应描述层理类型和特征，层面构造和接触关系等。
对于煤层对比困难的煤矿，应系统收集沉积相、沉积旋回等资料。
第四条煤层观测应包括下列内容：（一）井筒、石门和穿层巷道揭露煤层的地点应进行观测；顺煤层巷道的观测点间距按表5-1执行，遇地质构造时，应适当加密。
表5-1 煤层观测点间距（二）观测煤层厚度、煤分层厚度、宏观煤岩成分和类型，夹矸（层）厚度、岩性和坚硬程度，煤体结构及其空间展布，裂隙发育特征。
当巷道不能揭露煤层全厚时，按表5-1规定的间距探测煤层全厚。
（三）层位难以判断、煤层对比困难时，还应观测煤的光泽、颜色、断口、软硬程度、脆韧性、结构构造和内生裂隙的发育情况，煤层中结核与包裹体的成分、形状、大小、坚硬程度及其分布特征等。
巷道围岩变形观测记录
监测目的：了解巷道围岩应力分布情况，预测变形趋势
监测方法：采用应力计、应变计等设备进行实时监测
观测目的：了解地下水位变化情况，判断围岩变形与地下水位的关系
观测方法：设置水位观测孔，使用水位计进行观测，记录数据并进行分析
观测周期：根据工程需要确定观测周期，一般应定期进行观测
数据分析：对处理后的数据进行统计、分析和解释
数据可视化：将分析结果以图表、曲线等形式进行可视化展示
围岩变形量测数据收集
围岩变形量测数据分析
围岩变形规律总结
围岩变形规律应用
支护效果综合评价
围岩稳定性评价
支护结构变形量评价
支护结构完整性评价
安全措施与建议
Hale Waihona Puke 观测时间：定期进行变形观测，及时掌握巷道围岩变形情况
数据分析：对观测数据进行整理、分析和比较，判断围岩变形与地下水位的关系
观测数据记录与分析
观测时间、地点、设备信息
观测数据记录：变形量、变形速率、变形趋势等
数据记录方式：手工记录、自动监测系统等
数据记录精度和可靠性评估
数据来源：观测数据的来源和采集方式
数据处理：对观测数据进行预处理、分析和计算
监测围岩变形情况
预测变形趋势及危害
为工程设计和施工提供依据
确定巷道围岩变形情况
分析巷道围岩变形原因
评估巷道围岩稳定性
为支护设计提供科学依据
观测方法
观测周期：根据巷道围岩稳定性和支护情况，确定观测周期，一般以日为单位进行观测
观测目的：监测巷道围岩表面位移变化，判断围岩稳定性和支护效果
观测方法：采用收敛计、测杆等测量仪器，对巷道表面位移进行定期观测和记录