矿山压力实测技术2

1、矿山压力实测技术矿山压力实测技术 张 守 宝资源与安全工程学院按观测内容分为：按观测内容分为：采煤工作面和巷道支柱采煤工作面和巷道支柱(架架)工作阻力观测仪器工作阻力观测仪器顶底板相对移近量和巷道围岩表面位移观测仪器顶底板相对移近量和巷道围岩表面位移观测仪器岩体内部原岩应力和附加应力观测仪器岩体内部原岩应力和附加应力观测仪器围岩深部位移观测仪器围岩深部位移观测仪器矿山动力现象观测仪器等。矿山动力现象观测仪器等。第二章第二章 矿山压力观测仪器矿山压力观测仪器 按其工作原理分为：按其工作原理分为：机械式机械式液压式液压式振弦式振弦式电阻应变式电阻应变式声波法、光学法及其他物理声波法、光学法及其他物

2、理方法。方法。机械式和液压式机械式和液压式矿压观测仪器结构简单、工作可靠、造价矿压观测仪器结构简单、工作可靠、造价较低，是矿山压力观测常用仪器。较低，是矿山压力观测常用仪器。其他工作原理的观测仪器，可通称为其他工作原理的观测仪器，可通称为电测仪器电测仪器。 一般来一般来说，电测仪器具有灵敏度高，响应速度快，测量范围宽，说，电测仪器具有灵敏度高，响应速度快，测量范围宽，能够实现连续观测，测量信号可以远距离传输和用电子计能够实现连续观测，测量信号可以远距离传输和用电子计算机进行数据处理与分析等特点，算机进行数据处理与分析等特点，是矿山压力观测仪器的是矿山压力观测仪器的发展方向。发展方向。 第一节第

3、一节 机械式矿压观测仪器机械式矿压观测仪器特点：特点：仪器结构简单、工作可靠、使用方便、易于维护与检仪器结构简单、工作可靠、使用方便、易于维护与检修，比较适合地下工程的矿山压力测量。修，比较适合地下工程的矿山压力测量。 一、机械式支柱测力计一、机械式支柱测力计 二、围岩移动量和移动速度观测仪器二、围岩移动量和移动速度观测仪器KY82型顶板动态仪型顶板动态仪 主要用于测量采煤工作面和巷道顶底板移近量及移近速度主要用于测量采煤工作面和巷道顶底板移近量及移近速度 粗读数或较大读数由粗读数或较大读数由粗读数粗读数游标游标13指示，从刻度套管指示，从刻度套管10上读出，上读出，每一小格每一小格2mm；微

4、；微读数由指针读数由指针9指示，从微读数指示，从微读数刻度盘刻度盘8上读出，刻度盘上每上读出，刻度盘上每一小格为一小格为001mm，共，共200小小格，满刻度对应为格，满刻度对应为2mm。读数为读数为2十十1.303.30mm （0.01 130 ）与接长杆配合使用 第二节第二节 液压式矿压观测仪器液压式矿压观测仪器应用液体不可压缩原理，将支柱载荷或煤体应力转换成液压腔或应用液体不可压缩原理，将支柱载荷或煤体应力转换成液压腔或液压囊的液压值。液压囊的液压值。 一、压力表一、压力表 压力表结构简单、测量范围宽、使用维修简便。压力表结构简单、测量范围宽、使用维修简便。 压力表中以弹簧式压力表为主，

5、其中又以单圈弹簧管应用最压力表中以弹簧式压力表为主，其中又以单圈弹簧管应用最广。广。 外径尺寸大部分在外径尺寸大部分在60 50 mm之间，精度等级一般为之间，精度等级一般为12.5。二、液压测力计二、液压测力计主要用于测定采掘工作面的支柱工作阻力。主要用于测定采掘工作面的支柱工作阻力。HC型液压测力计型液压测力计 主要用于测定采掘工作面的支柱工作阻力。主要用于测定采掘工作面的支柱工作阻力。 钻孔油枕应力计钻孔油枕应力计 是测量煤是测量煤(岩岩)体附加应力的仪器，目前主要用于测定采煤工作面体附加应力的仪器，目前主要用于测定采煤工作面超前支承压力、煤柱的稳定性、巷道围岩中支承压力作用的范围超前支

6、承压力、煤柱的稳定性、巷道围岩中支承压力作用的范围等。油枕在钻孔中的安装方式有充填式、预包式和双楔式三种。等。油枕在钻孔中的安装方式有充填式、预包式和双楔式三种。 钻孔油枕应力计数显钻孔油枕应力计 锚杆拉力计锚杆拉力计 是测量锚杆锚固力的仪器。是测量锚杆锚固力的仪器。 锚杆锚固力锚杆锚固力T可用下式计算：可用下式计算： pST式中式中 T锚杆的锚固力，锚杆的锚固力，kN； S千斤顶活塞的面积，千斤顶活塞的面积，mm2； p压力表读数，压力表读数，MPa 。锚杆拉力计三、液压自动记录仪三、液压自动记录仪 1YTL610型圆图压力记录仪型圆图压力记录仪测量并记录液压支架、单体液压支柱及各种液压设备

7、工作阻测量并记录液压支架、单体液压支柱及各种液压设备工作阻力变化的仪器，能够自动记录液体压力的变化过程力变化的仪器，能够自动记录液体压力的变化过程 。记录纸上记录的信息能够反应压力记录纸上记录的信息能够反应压力p与时间与时间t的关系。的关系。 悬挂式仪表悬挂式仪表 悬挂式仪表悬挂式仪表 顶板破断的反弹压缩信息反弹信息压缩信息2. YSZ1型液压支架压力下缩自记仪型液压支架压力下缩自记仪用于测量支柱工作阻力和活柱下缩量的联合记录仪器，用以分析用于测量支柱工作阻力和活柱下缩量的联合记录仪器，用以分析支架的刚度变化。支架的刚度变化。(1)压力记录部分。立柱工作阻力的记录是通过安装在仪器底部的压力记录

8、部分。立柱工作阻力的记录是通过安装在仪器底部的压力传感器实现压力传感器实现 。在记录纸上画出压力值。在记录纸上画出压力值。 (2)下缩量记录部分。制动器带动记录笔，在记录纸上记下活柱下下缩量记录部分。制动器带动记录笔，在记录纸上记下活柱下缩量。缩量。 双平行顶板离层仪（顶板离层多点位移计） 巷帮离层指示仪 巷道深部多点位移指示仪 顶板下沉速度报警仪 双针表 压力 测量仪器：振弦式钻孔应力计(40 ) GSJ-2A电脑智能检测仪 扭距扳手 TYGD10型岩层钻孔探测仪1.主要用来探测地质构造，断层、裂隙;2.探测煤层及其顶板岩层的岩性、厚度;3.探测巷道及采煤工作面顶板离层的位置、间隙的大小及顶

9、板的错位、破碎情况，为巷道支护及顶板管理提供依据;4.探测瓦斯钻孔、地质钻孔的钻孔质量。第三节第三节 其它矿压观测仪器简介其它矿压观测仪器简介一、电阻应变式检测仪一、电阻应变式检测仪 电阻应变式检测仪是利用电阻应变片及电阻应变式传感器电阻应变式检测仪是利用电阻应变片及电阻应变式传感器对煤对煤(岩岩)体及支护设备、构件等进行应力应变分析，以提供有体及支护设备、构件等进行应力应变分析，以提供有关的矿压显现数据。关的矿压显现数据。 二、超声检测仪二、超声检测仪基本上可分为两类：基本上可分为两类：一是直接测量纵波速度变化的直读式超声检测仪；体积小，一是直接测量纵波速度变化的直读式超声检测仪；体积小，重量轻，便于携带，使用方便。重量轻，便于携带，使用方便。二是监视波型，分析横纵波并读出其波速的超声检测仪。具二是监