采准巷道矿山压力监测

采准巷道矿山压力监测1、巷道围岩变形与破坏2、巷道围岩变形破坏监测方法3、巷道支护质量监测自然因素(1)岩石性质及构造特征。巷道掘进遇到强度较低的软弱岩层（如泥质胶结的页岩等）时很容易发生冒顶，但一般情况下规模及强度比较小。坚硬岩层（如砂岩等）受力后不易变形和破坏，巷道掘进过程中也不易发生冒落，然而一旦发生冒落，其规模及强度可能较大。岩石的构造持征对巷道变形破坏性质和规模也有影响，如巷道顶板中有弱面(煤线、弱层理面等)时，就容易引起顶板岩层的离层甚至冒顶。(2)开采深度。随着开采深度的增加，巷道上覆岩层重量增大，形成的支承应力变大，巷道的变形及破坏的可能性也将增大。此外地下岩石的温度也随开采深度的增加而增高，温度升高会使围岩由脆性向塑性转化，易使巷道产生塑性变形。1巷道围岩变形与破坏1.1影响因素

自然因素

(3)煤层倾角。煤层倾角不同会使巷道的破坏形式有差异。如水平或倾斜煤层巷道中多出现顶板弯曲下沉、冒落，急斜煤层巷道多出现鼓帮、底板滑落及顶板抽条冒落等形式的破坏。

(4)地质构造因素。地质破坏带内的岩层通常是由松散的岩块所组成，在地质破坏带内开掘巷道时很容易产生巷道冒顶事故，而且冒顶规模一般较大。

(5)矿井水的影响。矿井水容易使破碎岩块之间的摩擦系数减少而造成个别岩块滑动和冒落，也会使岩石强度降低，或促使岩层软化、膨胀，从而造成巷道围岩产生很大的变形。

(6)时间因素影响。各种岩石的强度都有一定的时间效应，特别是矿井巷道的围岩，由于所处的自然环境较差，在时间和其他因素的作用下，岩石的强度会因风化、地下水等作用而降低。1巷道围岩变形与破坏开采技术因素

(1)巷道与开采工作的关系。如巷道是受一侧采动影响还是受两侧采动影响，是初次受采动影响还是受多次采动影响。(2)巷旁支护方法。如留煤柱护巷还是在巷旁浇注充填带护巷。(3)巷内采用的支架类型及支护方式。

(4)巷道掘进方式。如在前进式开采中，工作面的上下区段平巷可以与工作面平行掘进、滞后掘进及超前掘进等不同方式，采用滞后掘进可以使巷道躲开采煤工作面的剧烈采动影响，避免巷道产生剧烈变形与破坏。1巷道围岩变形与破坏1.1影响因素

顶板冒落

1.2基本形式

形式特点易发条件图示规则冒落冒落面比较圆滑、规整一般发生在泥岩、砂质页岩或含有泥质夹层的松软岩层不规则冒落冒落形状很不规则多发生在断层等地质构造破碎带弯曲下沉在上覆岩层重力作用下，顶板岩层弯曲下沉，岩层底部受拉而出现裂缝或断裂多发生在近水平或缓斜煤层的层状顶板岩层结构中以及巷道跨度较小的情况下底板变形与破坏

1.2基本形式

形式特点易发条件图示塑性膨胀巷道底板呈塑性鼓起多发生在巷道底板为强度较低的粘土质岩石中鼓裂巷道底板发生明显的裂隙及鼓起发生在层状结构的中硬粘土质岩石中两帮变形与破坏

1.2基本形式

形式特点易发条件巷道鼓帮出现比较规则的臌出在整体结构或层状结构的岩层或煤层中均可能发生巷帮开裂或破坏出现开裂破坏多发生在地质构造破坏带、岩层中有软弱夹层的地段等

巷道围岩的稳定状况指标包括围岩的位移量、破坏范围、岩体内应力场变化等。这些指标直接影响到巷道维护的完好程度和工作空间的安全性，因此，监测巷道围岩的稳定性，可以为判断巷道支护质量和巷道支护设计优化提供科学依据。

2巷道围岩变形破坏监测方法进行巷道围岩稳定性监测应掌握的地质资料和开采条件包括：通过地质钻孔、岩层柱状图等多种途径，掌握地质构造及围岩的结构特征、岩体物理力学性质、水文地质等情况，并在地质图上标明地质构造裂隙发育带的位置、产状、层厚等；了解采煤方法、煤柱尺寸、开采影响范围等；掌握好巷道与采煤工作面相对空间位置与时间的关系；了解巷道掘进断面尺寸、支护方式和支柱工作特性等。2巷道围岩变形破坏监测方法2.1监测区地质资料与开采条件

巷道周边位移是围岩与支护相互作用的结果，是反映多因素影响的一个综合指标。测量巷道周边位移是判定巷道围岩稳定程度最常用的方法。

1）测站与测点布置对一条巷道进行围岩稳定性监测，通常设三个测站，测站间距可取50～100m，选择有代表性的围岩条件，或选择特殊条件进行专项观测。一个测站应设三个观测断面，断面间距可取3～5m。2巷道围岩变形破坏监测方法2.2监测参数及方法

巷道周边位移测量

测点是量测的基准点，应安设可靠，保证测点与围岩同步位移。通常在围岩上打一个深100～200mm的钻孔，如果围岩较破碎，钻孔可更深一些。钻孔直径40mm，在孔中打入木楔，木楔上钉有作为测量基准点的基钉，也可用水泥基钉。在测量过程中要保护好测点，避免移动和损坏。

1-测杆；2-弹簧；3-套管；4-基准点测杆与基准点

2）量测方法量测一般采用十字测量法，如图所示，直接测AC和BD的相对位移量。有时为了量测围岩变形的不对称性，也可加测BO、AO或DO、CO。当顶板较好，侧帮变形较大时，可采用图(b)的方法进行侧帮位移测量。测量断面收缩，则采用图(c)的方法。采用图(d)扇形布置法，则可以测定全断面收缩率。(a)十字布置(b)垂直布置(c)网格布置(d)扇形布置巷道围岩表面位移观测方法

多角形位移观测观测巷道断面变形和收缩，还可以采用传感器量测的方法(见图)。该法在巷道周边埋设8个基点1，基点间用要张紧的钢丝2串联起来，在每个基点上安设一个测钢丝倾斜的传感器3，根据倾角变化，可得到各测点的变形位移量。还可以用传感器4，测得全断面周边总位移量，即钢丝2的位移量。2巷道围岩变形破坏监测方法

应该指出，巷道围岩表面位移观测的方法和精度，与观测的目的及巷道预计的变形量大小有关。预计变形量较大的巷道，观测精度可低些，观测间隔小些；预计变形量小的巷道，观测精度则应高一些，观测间隔大些。

为进行位移反分析计算而设计的测点要求较严格，除必须采用以上正规测量方法外，还要对观测断面上的测点数量及位置进行科学设计。

而一般安全监测及支护设计分析的观测，则可采用简便易行、要求不高的方法。此时，对整体性支护的巷道，如锚喷支护、砌碹支护等，可在巷道表面用彩色标注测点；对架棚支护巷道，则在棚间完整处标注；锚网支护巷道可在紧贴围岩的网上或锚杆盘上进行测点标注。2巷道围岩变形破坏监测方法2巷道围岩变形破坏监测方法2巷道围岩变形破坏监测方法

为了探明巷道围岩深部的稳定状况，进一步研究支架与围岩的相互作用关系，还需对围岩深部岩体的破坏和位移变化进行观测。进行深部岩体位移观测，通常在围岩内钻孔，并在孔内布设多个测点，以观测不同深度的岩体位移，测得沿钻孔深度的变形位移梯度曲线A，如图所示。

巷道围岩深部变形位移观测巷道围岩深部位移测量

在钻孔内布设测点进行观测时，通常以孔底的测点作为基准点，测量各测点与基准点的相对位移变化，在钻孔内布设的测点及其测量系统称为钻孔位移计。布设多个测点的系统称多点钻孔位移计，其结构形式如图所示。巷道围岩深部位移测量1-钻孔；2-测点锚固器；3-连接件；4-量测头；5-保护盖；6-测量杆钻孔多点位移计

测点锚固器2应把测点固定在所测的深度，带动连接件3实现与岩体变形同步位移。测点锚固器采用以下几种结构形式：压缩木测点锚固器、水泥砂浆锚固器、机械式锚固器（弹簧卡式、胀壳式、楔形式等）。量测头4的外部一定要设置保护盖5，以保护测点连接件3等不受损坏，测量计一般采用钢卷尺，可保证精度达1mm，也可用百分表、位移传感器等精度较高的测量计。

连接件3是连接测点2至孔口的部件，用以传递深部岩体变形位移。它主要的结构形式有钢丝连接件、杆式连接件和扁钢尺连接件。由于受到钻孔空间限制，测点安设数量受到限制，一般只能安6～10个测点，钢丝连接件最好采用镍铬合金钢丝，预防锈蚀。1-钻孔；2-测点锚固器；3-连接件；4-量测头；5-保护盖；6-测量杆钻孔多点位移计

目前新研制的磁性测点钻孔位移计，其结构如图所示。磁性测点3设在塑料套管5上，由卡式弹簧锚固器4固定在钻孔内岩壁上形成测点，测点间不用连接件。量测测点变形位移量时，采用磁感应杆1（带有传感器）沿导向管2插入，跟踪磁性测点。在感应杆1上带有毫米刻度，由测量指示仪显示跟踪到测点定位，即可直接在感应杆读数。磁测点钻孔位移计，由于无需连接件，测点数量可不受限制，且测点锚固力较小，测点安装和制作也较简单。

1-磁感应件；2-导向管；3-磁测点；4-卡式弹簧锚固器；5-塑料套管；6-测量指示仪磁性测点钻孔位移计2巷道围岩变形破坏监测方法

测定破坏圈的大小及破坏圈内围岩变形特征，对研究围岩稳定及支护措施具有实际意义。上述钻孔多点位移计，可观测不同深度的围岩位移，如果沿孔深设置较多测点，就可以较正确地判断围岩破坏圈的范围。此外还常应用以下方法。

1）声波探测法

声波的实质是弹性介质的机械振动，对钻孔中不同深度的声波振幅及声波速度进行测定，可以判断岩体内部的破坏状况。巷道围岩松动圈测定2巷道围岩变形破坏监测方法F-发射换能器；S-接收换能器声波速度量测原理图在岩体的钻孔内设置发射换能器F，同时在相距L的钻孔内或岩体表面设置接收换能器S。发射换能器F向岩体内发射声波，控制器将计数电子门开启，使振荡器的记时脉冲进入计数器，并计数显示。当接收换能器S接收到声波信号，同时通过控制器将计数电子门关闭，计数器停止计数。这时，计数显示数字即为声波从发射F至接收S经过距离L所需时间t，则声波传播速度即为Vp=L/t，m/s。

（a）声波速度测定测定声波在岩体内传播速度的系统如图所示。

（b）声波幅度衰减测定

声波在岩体内传播过程的振幅与频谱的改变，与岩体的结构特征及力学性态的改变密切相关，据此可以获取更多声学参数，提高判释的分辨能力和可靠性。这是一种声波测量新技术，其测量系统如图所示。

声波采集和处理系统2巷道围岩变形破坏监测方法

2）雷达探测法

雷达探测法，采用探地雷达探测巷道围岩松动圈。探地雷达又称地质雷达，是当前国际上最先进的地球物理勘探手段之一，由控制面板、发射机、发射天线、接受天线、接受机、光缆及笔记本电脑等组成。

其基本原理是发射高频、宽频带电磁波，接受介质界面的反射回波信号，界面两侧介质的物理性质差异越大，越利于探地雷达分辨。巷道开挖后围岩松动、破碎，电磁波遇到破碎的围岩会产生相对杂乱的反射信号。围岩破碎区同相对完整的弹塑性区交界面将造成雷达波的强反射，电磁波的能量会有很大的消耗，即透过强反射界面的电磁波将很快消失殆尽，因此，可以将探地雷达用于确定巷道围岩松动圈范围。2巷道围岩变形破坏监测方法

此外，还可应用钻孔电视方法、岩体电阻率探测法、岩体无线电磁波透视法、放射性探测法、渗液或渗气探测法和剪切带量测法等来测定巷道围岩破坏圈。

巷道围岩内应力测量，也是分析围岩稳定性、改进巷道布置和优化支护设计需要进行的一项重要工作。

1）测点布置在工作面推进50m前，在轨道顺槽外帮向外打钻孔，分别安装钻孔应力计。共打钻孔2组，每组4个，自工作面煤壁向外依次编号为1～8#。1#钻孔距工作面开切眼50m，1～4#为第一组钻孔，孔深分别为8m、6m、4m、2m。5～8#为第二组钻孔，孔深分别为12m、9m、6m、3m。组间距20m，每组内钻孔间距3m，钻孔孔径均为φ45mm。每个钻孔内安装一个煤体应力计，信号电缆敷设长度为150m，以便测点进入采空区后能够继续监测。电缆采取套管保护措施，以保证工作面推进过程不被损坏。

巷道围岩内应力测量2巷道围岩变形破坏监测方法

虽然这项工作很重要，但由于目前方法还不完善，且测试过程复杂，测试工程量和费用均较大，故实际工程中只对特别重要和变形特别剧烈的巷道进行一些围岩应力测量，多数情况下不作为常规测量工作。巷道围岩内应力测量

巷道支护质量直接影响矿井正常生产与安全。支护质量监测的任务，是检查工程支护质量和监测支护作用的有效性，并结合围岩稳定性监测对支护技术作出评价，为改善支护技术措施提供依据。巷道支护质量监测的主要内容：检查支架的制造质量和施工质量、监测支架工作阻力、检查锚、喷、网支护材料加工质量和施工质量、监测锚杆抗拔力和锚喷网支护承载力。3巷道支护质量监测（1）支架制造质量

U型钢可缩性支架制造时，应符合能源部部颁标准《煤矿用U型钢可缩性支架制造技术条件》（MT195-89）。（2）支护施工质量检查（Ⅰ）根据巷道掘进施工作业规程进行检查。（Ⅱ）检查支架支设的断面尺寸、架间距是否符合设计要求。（Ⅲ）可缩性支架要检查卡缆螺栓的紧固情况，一般应用400N·m扭力扳手，测量紧固扭力矩是否达到设计要求，以保证支架工作阻力正常发挥。3.1支护工程质量检查3巷道支护质量监测

（Ⅳ）支架的横向连接杆要安装牢靠，否则将影响支架的稳定性及其整体支护效果。尤其对矿压影响大及倾斜巷道更为重要，倾斜巷道应有3°～5°迎山角。（Ⅴ）支架的顶和两帮要插严背实，支架与岩壁之间的充填状况，直接影响支架承载的状况，如充填不好，使支架承受局部集中荷载，这将使支架支撑能力明显下降，支架工作特性变坏。如充填均匀密实，使支架承受均布荷载，将会明显地提高支架的支撑能力。（Ⅵ）支架的安装断面与巷道断面应处于同一平面内，否则作用在两支架腿的横向荷载形成附加力矩，造成支架腿产生严重的扭曲，使支架工作状态变坏。3巷道支护质量监测（3）巷道规格质量检查（符合GBJ211-90要求）（Ⅰ）巷道的净宽：从中线至任何一帮的距离，主要运输巷不得小于设计规定，其它巷道不得小于设计规定30mm，均不应大于设计规定50mm。（Ⅱ）巷道的净高：腰线上下均不得小于设计规定30mm，也不应大于设计规定50mm。（Ⅲ）支架立柱斜度的允许偏差应为±2°。（Ⅳ）两支架的间距允许偏差应为±10mm。（Ⅴ）支架应垂直于底板，前倾后仰不应超过40mm；倾斜巷道支架的迎山角允许偏差应不小于±1

。3巷道支护质量监测（4）锚、喷、网支护工程质量检查根据矿山井巷工程施工及验收规范，按国标GBJ213-90进行检查。锚杆支护应符合下列规定：（Ⅰ）根据设计要求并结合现场情况，定出锚杆孔位；（Ⅱ）锚杆的孔深和孔径应与锚杆类型、长度、直径相匹配；（Ⅲ）锚杆的杆体使用前应平直、除锈、除油；（Ⅳ）锚杆托板应紧贴壁面，未接触部分必须楔紧，锚杆露出岩面的长度不应大于喷混凝土厚度；3巷道支护质量监测（Ⅴ）锚杆必须做抗拔力试验。巷道每30～50m，锚杆在300根以下，抽样不少于1组；300根以上，每增加300根，相应多抽样1组；设计或材料变更，应另抽样1组。每组测试抗拔力不得少于3根锚杆。喷射混凝土支护应符合下列规定：

（Ⅰ）喷射混凝土的原材料：选用普通硅酸盐水泥，其标号不得低于325号。受潮和过期结块的水泥严禁使用；采用坚硬干净的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率不宜大于7%；采用坚硬耐久的卵石或碎石，其粒径不宜大于15mm；不得使用含有酸、碱或油的水。

3巷道支护质量监测（Ⅱ）混合料的配比应准确。称量的允许偏差：水泥和速凝剂应为±2%，砂、石应为±3%。混合料应随拌随用，不掺速凝剂时有效时间不应超过2h，掺速凝剂后不超过20min，混合料必须搅拌均匀，应采用机械搅拌。（Ⅲ）喷射前应清洗岩石。喷射作业中应严格控制水灰比：喷砂浆应为0.45～0.55，喷混凝土应为0.4～0.45。混凝土的表面应平整、湿润光泽、无干斑或滑移、流淌现象，发现混凝土的表面干燥松散、下坠、滑移或裂纹时，应及时清除并补喷，终凝2h后应喷水养护。（Ⅳ）速凝剂的掺量应通过试验确定。混凝土的初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于10min。（Ⅴ）混凝土采取分层喷射时，第一层喷射厚度：墙50～60mm，拱30～60mm；下一层的喷射应在前一层混凝土终凝后进行，当间隔时间超过2h，应先喷水湿润混凝土的表面。（Ⅵ）喷射前应埋设喷厚标志。喷射混凝土的回弹率，边墙不应大于15%，拱部不应大于25%，可用钻眼深度检查喷厚。3巷道支护质量监测钢筋网喷射混凝土支护，应符合下列规定：（Ⅰ）钢筋网使用前清除污锈。（Ⅱ）钢筋网与岩面的间隙不应小于30mm，钢筋保护层的厚度不应小于20mm。（Ⅲ）钢筋网与锚杆或其它锚定装置联结牢固。（Ⅳ）当采用双层钢筋时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。3巷道支护质量监测喷射混凝土巷道的规格质量检查（符合GBJ213-90）：（Ⅰ）巷道净宽：从中线至任一帮凸出处的距离，主要运输巷道不得小于设计规定，其它巷道不得小于设计规定50mm，均不应大于设计规定150mm。（Ⅱ）巷道净高：腰线上下均不得小于设计规定30mm，也不应大于设计规定150mm。（Ⅲ）喷射混凝土厚度应大于设计要求；局部的厚度不得小于设计规定90%。（Ⅳ）锚杆端部及钢筋网，不得露出喷层表面。（Ⅴ）裸体巷道，应符合光爆质量要求。巷道轮廓线，应均匀留下60%以上的眼痕，以及岩面上不应有明显的炮震裂缝。

3巷道支护质量监测1）支撑式支架的支护阻力监测（a）支架承载后变形破坏的统计分析对一条巷道支架变形破坏状况进行统计，是分析支架使用效果和巷道维护状况的一种简易方法。这种方法是直接用钢卷尺进行简易测量，统计梁、腿破坏位置、破坏形式等，各占总统计架数的比值分布，从整体上分析支架选型的适用性和有效性，以及存在的问题，为改善支护的技术措施提供科学依据。

3巷道支护质量监测3.2巷道支护载荷监测（b）支架承载的测定

（Ⅰ）支架承受的外载荷大小与围岩压力和支架的工作特性密切相关，是判断支架工作阻力是否得到合理利用的重要指标。在进行支架外载测定时，所选用的测力计性能和安设方法，都不应改变支架本身的工作特性，安设在支架上的测力计，实际上已成为支架工作特性的一部分。因此，测力计应具有足够的刚性，其受力变形特性对支架工作特性造成的影响，可忽略不计，即只允许微小的变形增量。（Ⅱ）测站和测点布置：为了评价一条巷道支架的承载状况，应在该巷道中选取有代表性的地段设置三个测站，每个测站测三架支架，每架支架根据断面大小布设测站和测点。

3巷道支护质量监测（c）支架阻力测定测定支架支护阻力常用的是测力计，在选择测力计时，首先其精度要合理。由于影响支架载荷值的因素较多，且在空间位置上和时间序列上随机变异较大，测试结果离散较大。一般认为选用的测力计精度为3～5kN，就可基本满足要求。选用测力计时，在满足合理精度的同时，还要求其长期稳定性好，尺寸小、安设和测读方便，价格便宜，符合防爆要求等。3巷道支护质量监测

（Ⅰ）液压式测力计目前有活塞式和液压枕式两种。活塞式HC型测力计，有350kN、500kN系统产品，适用安设在支架腿下，测量支架垂直压力。液压枕YZ型测力计，是由簿钢板压模成型对焊而成的囊式结构。这种测力计简易轻便，国内外沿用较广，现有100kN、200kN、300kN系列产品，主要用来测量支架的分布荷载。两种液压式测力计均由压力表直接测读承载大小，测读方便、直观。常用的测力计有以下几种:

3巷道支护质量监测

（Ⅱ）振弦传感式测力计该测力计是根据振弦传感原理制成，即利用合金钢弹性膜受力后产生微量挠曲变形，通过张紧钢丝弦的自振频率的改变测量承载力的大小。该产品有YLH和GH等系列，承载能力有25kN、150kN、300kN及500kN等几种。使用频率计测量频率大小，转换后即可得到支架承载力的大小。3巷道支护质量监测（d）支架构件内力的测定

支架承受外载会引起其构件内力产生变化，测定这种内力变化可以知道支架工作状态及承载能力。可通过测量构件应变大小来测量支架构件内力，目前主要应用电阻应变片和光弹应变计的方法。电阻应变片是由金属电阻丝制成，测量时用强力胶粘贴在构件上，以保证金属电阻丝与构件产生同步应变变化。电阻应变片是由专用KJY矿用电阻应变仪进行测量，读数即为应变值。3巷道支护质量监测光弹应变计由光学灵敏材料环氧树脂簿片制成，粘贴在被测构件表面，与承载方向一致，在反射式偏振光场内根据应变-光性定律，测量光学干涉条纹的变位值，即可测得到构件应变大小。电阻应变片和光弹应变计在承载构件上的粘贴密度，一般根据构件承载时应变梯度的大小而定，梯度大者粘贴密度大些，反之小些。通常在一个构件上布贴的数量不得小于3～4片。光弹应变计与电阻应变片相比，优点是测读简便，受外界环境影响较小，无需专用仪器测读；缺点是灵敏度较低，受温度影响。3巷道支护质量监测（e）支架承载后可缩量的测量

可缩性金属支架的可缩量大小是反映支架承载性能的重要特性之一。测量支架可缩量就是量测支架构件相互搭接或接触长度的改变量。对于使用卡缆的可缩性金属支架，同时测量卡缆螺栓力矩大小。由于卡缆的扭力矩大小与支架构件可缩的滑移阻力相关，并可以在实验室测得此相关变化，故通过支架可缩量的测量，也可大致掌握支架的实际工作状况。3巷道支护质量监测

2）锚杆支护承载监测锚杆承载测定所需的仪器精度、安设方法、测站与测点布置及其性能，与支撑式支架外载荷测力计的要求基本相同。目前可供选用的锚杆测力计有以下四种：

（a）圆盘锚杆测力计

该测力计的受力弹性元件是一对盘式弹簧。当测力计受外载荷作用后，盘式弹簧压缩变形，通过指示器百分表测得变形值。通过变形值与压力值相关标定后，就可得到载荷值。3巷道支护质量监测（b）液压式测力计液压式测力计有液压活塞式和液压枕式两种。液压活塞式锚杆测力计承压时，液压腔内的液压上升，可直接由压力表显示读数；液压枕式测力计，与前述的YZ液压枕作用原理相同，将液压枕作成圆形，中心开孔，套在锚杆上，由压力表直接读数。（c）锚杆振弦传感测力计该测力计的传感弹性元件为壳体，当连接其两端的锚杆承载时，壳体产生弹性变形伸长，振弦张力增加，引起振弦频率发生相应变化，通过振弦频率测定即可得到锚杆承载大小。3巷道支护质量监测（d）直接粘贴电阻应变片测锚杆承载应用电阻应变片测锚杆承载的方式，是将电阻应变片直接粘贴在锚杆轴线方向，然后把导线妥善引出，并用环氧树脂等防潮涂料进行防潮处理，再在外层缠绝缘布带预防电阻应变片碰伤。此外，温度补偿应变片一般应贴在结构外不受力的钢件上，并置于温度变化相同的环境中，这样才可补偿由于温度带来的读数误差。3巷道支护质量监测3）喷层混凝土承载测量

喷层混凝土承载测量，通常将传感器埋设在混凝土内部进行应力或应变测量。这时，一定要考虑传感器和混凝土材料力学性能的刚性匹配问题。通常应用下列两种传感器：

（a）应变砖（b）电阻式应变计3巷道支护质量监测（a）应变砖应变砖的传感元件是电阻应变片，将应变片粘贴在延展性较好的金属箔上，金属箔采用银较为理想。将制作好的应变传感元件放置在模具中，用与被测混凝土相同的砂浆配比浇铸成应变砖，脱模后放入水中养护。使用时，将应变砖按指定方向浇灌在混凝土喷层内，就可进行应变的测量工作。（b）电阻式应变计电阻式应变计，由铝合金弹性元件、四片电阻应变片和防潮填料等组成。弹性模量为MPa，较混凝土弹性模量小得多，测量时主要是反映应变的相对变化。3巷道支护质量监测

“九五”以来，煤巷锚杆支护技术得到迅速发展，煤巷锚杆支护进展及比例逐年提高，许多矿井已实现煤巷锚网化。但由于煤巷锚杆支护的自身特点，与一般巷道锚喷支护或架棚支护相比，在其支护质量监测和稳定性监测等方向要求更高，重要性更大。（1）煤巷锚杆支护施工

1）锚杆支护的煤巷应优先采用综合机械化掘进，以减小对巷道围岩的工程破坏，保证巷道成形质量。

2）如因不可抗拒的原因造成施工断面超宽、超高大于500mm时，须变更支护设计，采用补打锚杆（锚索）或支撑式支护进行加固。

3.3煤巷锚杆支护补充监测3巷道支护质量监测3）特殊地点采用特殊支护及加强支护措施时，其支护范围应延伸至巷道正常段起点以外5～10m。4）顶部锚杆必须采用快速安装工艺，安装时必须边搅拌边将锚杆推进至孔底，严禁先推进后搅拌；帮锚杆也应优先采用快速安装工艺，保证锚杆安装质量。

5）采用快速安装工艺安装锚杆时，顶锚杆螺母预紧力矩不得低于100N·m（采用锚杆钻机安装）。帮锚杆螺母预紧力矩不得低于60N·m。6）锚杆安装前，应检查树脂锚固剂性状。严禁使用过期、硬结、破裂等变质失效的锚固剂。3巷道支护质量监测7）搅拌树脂锚固剂时，必须严格按以下标准掌握搅拌时间和等待时间：（a）超快速（ck-A），搅拌时间：15～20s，等待时间：10～15s。（b）超快速（ck-B），搅拌时间：20～25s，等待时间：10～15s。

8）树脂锚杆必须至少使用一卷≥350mm长ck型锚固剂。

9）安装树脂锚杆时，必须严格按设计要求的顺序和数量在锚杆孔中放置锚固剂。10）对于断层破碎带、煤层松软区、地质构造变化带、地应力异常、动压影响区等围岩支护条件复杂区域，必须采取加密锚杆、全长锚固、锚索锚固、点柱及架棚等强化支护措施。3巷道支护质量监测11）在锚杆支护作业时，如遇放煤炮、顶底板及两帮移近量显著增加、底板出现较大底鼓、顶板出现淋水或淋水加大、围岩层（节）理发育、突发性片帮掉渣、巷道不易成型、钻眼速度异常等情况，应立即停止作业，采取加强支护措施后方可继续作业。12）在特殊困难条件下首次采用锚杆支护时，应从锚杆与棚式支架联合支护开始试验，并通过观测得出结论后逐步加大棚距，待确认单独使用锚杆支护可行时，再取消棚式支架。13）锚杆支护的掘进工作面，必须配备锚索支护所需机具及材料，并掌握其施工技术。14）锚索支护应紧跟工作面并与钢带连成一体。锚索钻孔出现导水迹象时，必须采用支撑式支架加法支护。3巷道支护质量监测15）任何煤巷作业地点，不得使用作为永久支护的锚杆、锚索、钢带、金属网起吊设备或其他重物。16）锚杆支护作用场所距工作面200m以内，必须备有5～10架备用棚及相应的复合支护材料，以备改变支护方式和抢险之需。17）对锚杆支护巷道应进行定期检查。对顶板、煤帮失效的锚杆应及时补打，对松动的螺母应及时紧固。18）采用一次成巷施工的综放（采）工作面切眼或二次施工刷大导硐时，巷中应至少增设一排单体支柱，以提高巷道支护的稳定性，单体支柱距掘进工作面的最大距离必须在作业规程中明确规定。3巷道支护质量监测

（2）煤巷锚杆支护监测1）煤巷锚杆支护监测分为综合监测和日常监测目的（a）通过综合监测验证初始设计，为评估支护效果提供数据；（b）进行日常监测以便及时发现任何异常，确保安全生产。

2）验证初始设计的综合监测方案内容（a）详细测量顶板变形量、变形范围、弱化高度以及变形随时间的增长情况；（b）详细测量两帮变形有量、变形范围、弱化深度以及变形随时间的增长情况；（c）锚杆承载情况；（d）锚索和其他二次加固支护的承载工况。3巷道支护质量监测3）综合顶板变形观测要求测至顶板向上至少7m处，孔内测点数量不少于12点，或采用双孔，孔内测点交错布置，但每孔内测点不小于6点；锚杆承载工况要采用测力锚杆进行观测。4）综合监测方案的观测频度一般距掘进工作面50m以内及距回采工作面100m以内，每天观测一次；其他情况不少于每旬观测一次。5）综合监测仪器安设必须紧跟工作面，除非方案中另有规定，仪器安设在巷宽的中部和巷帮的中部。综合观测仪器布置图

3巷道支护质量监测6）所有采用锚杆支护的巷道都应进行日常监测。生产技术科应就日常监测的仪器安装步骤、技术要求、测读方法等对施工单位有关人员进行必要的培训。7）日常监测主要监测顶板变形，应采用简便、易读并具备直观视觉显示功能的顶板离层指示仪，以使井下所有人员都能随时了解顶板活动情况。8）顶板离层指示仪应按规定间隔及时紧跟掘进工作面安装，以便监测顶板变形的全过程。3巷道支护质量监测

9）作为指导性原则，顶板离层指示仪的最大安装间隔为：（a）实体煤巷：Ⅲ类及Ⅲ类以上巷道50m，Ⅳ类巷道40m；（b）沿空巷道：Ⅲ类及Ⅲ类以上巷道40m，Ⅳ类巷道30m；（c）巷宽大于5m的大断面巷道及综放（采）切眼20m；（d）断层及围岩破碎带、顶板淋水、应力集中区、交岔点及硐室等特殊条件下的巷道必须安设顶板离层指示仪。10）除非设计或观测方案中另有专门规定，所有顶板离层指示仪均应安设在巷宽的中部，交岔点处的离层指示仪则应安装在交岔点中心位置。3巷道支护质量监测11）除非设计或观测大纲中另有专门规定，顶板离层指示仪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定岩层内300～500mm，无稳定岩层时，上部测点在顶板中的深度一般不低于巷道跨度的1.5倍（见图）。12）要指定专人每班对距掘进工作面50m以内的顶板离层指示仪进行测读和记录。距掘进50m以外的顶板离层指示仪每周不少于1次进行测读和记录。13）对当天汇总的监测数据要及时处理分析，发现异常及时汇报。3巷道支护质量监测顶板离层指示仪安装图

14）如果顶板离层量超过临界值，可采取的措施有：（a）锚杆长度范围以内离层时：首先采取加大锚杆直径或提高锚杆杆体强度的措施，其次可减小锚杆间排距，提高支护密度。（b）锚杆长度范围以外离层时：加大锚杆长度，或采用锚索补强加固，或与棚式支架联合支护。

15）在支护设计或观测方案中要明确说明具体巷道具体条件下的顶板离层临界值。3巷道支护质量监测（3）煤巷锚杆支护工程质量检测

①锚杆安装质量由班组检查验收，并做好记录。施工中或竣工验收时选点抽查，检查点间距不大于20m，检查点数量不少于3个。

②锚杆安装质量检测：（a）间距排：每个检查点检测呈四边形布置的相邻4根锚杆，用钢卷尺量取其间距、排距。（b）角度：用半圆仪测定实际钻孔方位角与设计钻孔方位角之差值。（c）锚杆外露长度：用尺量测检查点前一排锚杆外露长度最大值。3巷道支护质量监测

③锚杆托盘安装质量检测（a）检测采用现场扳动、观察实查。（b）在每个检查点检测其前一排锚杆托