采空区和巷道施工期安全监测方案
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采空区施工专项安全技术措施随着煤炭采掘的不断发展,煤炭资源越来越稀缺,对于更加深入的开采,煤层的采动深度也在不断加深,导致采空区域的范围和数量逐渐增加。
采空区施工作为煤矿建设和安全生产中重要的一部分,需要我们加强科学施工管理,采取专业技术措施,确保采空区施工的安全。
本文将从采空区的特点、施工安全管理措施、重要的施工使用程序等方面,对采空区施工专项安全技术措施进行介绍。
采空区的特点在煤炭资源的开采过程中,煤炭层经历了人工开采,煤柱崩落等因素,安全性较差的采空区域就形成了。
采空区域通常可分为正向和反向采空两种形式。
正向采空是指在采取采煤工作面时,这片采煤区域内的煤炭被逐步开采,形成大量采空区域。
此时,采空区域的下部就是采矿工作面,顶部和侧壁则由残留的煤柱和硐室支撑。
反向采空是指当采取一个新的采煤工作面时,这个工作面与前一个工作面相对,将前一个工作面上部和侧壁区域割裂,这样就形成了采空区域。
在采空区的特点方面,首先是巨大的采空区压力。
采空区所承受的来自地面和煤柱的压力分别为从地面向下的垂直压应力和从煤柱向下的水平压应力。
此外,采空区域内空气流通性不良,扩散性差,灰尘积累量大,环境危险,因此对采空区的施工安全提出了严格的要求。
施工安全管理措施采空区施工的安全管理主要包括以下几个方面。
1.采空区施工策划在采空区施工策划环节,应该强调施工的合理性、可行性和安全性。
需要进行详细的采空区探测和分析,确定施工范围、煤矿现场布局和安全预防措施等。
2.采空区施工风险评估通过风险评估,确定采空区施工过程中的各种可能的危害和因素,包括物理安全、环境污染、防火、通风、开采安全和运输等因素。
通过评估,制定出相应的采空区施工安全计划。
3.采空区施工安全监管在采空区施工过程中,需要不断对施工进程进行监测和管理,以确保各项安全措施得到切实落实和执行。
4.采空区施工过程中的安全技术控制在采空区施工过程中,需要掌握精细施工技术和煤矿开采技术。
采空区及盲巷安全管理制度采空区及盲巷是指煤矿开采完毕后遗留在矿井中的未开发煤层或矿巷。
因为采空区及盲巷没有进行有效的支护和管理,存在一定的安全隐患。
为了保证煤矿生产过程中的安全,制定和执行采空区及盲巷的安全管理制度是非常重要的。
一、制定采空区及盲巷安全管理制度的目的:1.明确职责:明确管理人员对采空区及盲巷的管理职责,保证人员具有相应的专业知识和技能。
2.加强管理:建立全面、科学、有效的管理制度,对采空区及盲巷进行定期检查、监测和维护,及时发现和解决安全隐患。
3.加强培训:通过制度,规定管理人员的培训和考核要求,提高管理人员的安全生产意识和技能。
4.促进文明生产:制定规范的管理制度,对矿井内的采空区及盲巷进行清理和整治,减少事故发生的可能性。
5.维护矿山形象:加强对采空区及盲巷的管理,减少事故隐患,保护矿山形象,提高企业的竞争力。
二、采空区及盲巷安全管理制度的内容:1.管理职责:规定采空区及盲巷的管理人员应具备的职责和权限,明确责任划分。
2.培训要求:规定采空区及盲巷管理人员应具备的专业知识和技能,要求定期培训和考核。
3.监测标准:制定监测采空区及盲巷的标准和频次,保证监测数据的准确性和实时性。
4.巡查与维护:规定采空区及盲巷的巡查频率和方式,及时发现并消除安全隐患。
5.安全警示标识:要求对采空区及盲巷进行统一的安全警示标识,提醒人员注意安全。
6.事故应急预案:制定采空区及盲巷事故应急预案,明确各级人员的责任和行动流程。
三、采空区及盲巷安全管理制度的实施:1.宣传教育:通过会议、培训、宣传栏等方式宣传采空区及盲巷的危害性和管理重要性。
2.制定计划:根据实际情况制定采空区及盲巷的管理计划,明确管理目标和时间节点。
3.分工合作:明确各级人员的职责和权限,建立起层级分明的管理体系。
4.定期检查:定期对采空区及盲巷进行检查,记录问题和隐患,及时进行整改。
5.安全奖惩:建立奖惩制度,对管理人员的工作成绩进行评价和奖励,对不履职或违规行为进行处罚。
轨道施工监测实施方案范本一、前言。
轨道施工监测是轨道交通建设中至关重要的环节,它直接关系到施工质量和工程安全。
因此,制定科学合理的施工监测实施方案对于保障轨道施工质量和工程安全具有重要意义。
本文档旨在提供一份轨道施工监测实施方案范本,以供相关单位参考和借鉴。
二、监测目标。
1. 监测轨道施工过程中的地质变化情况,及时发现地质灾害隐患,确保施工安全;2. 监测轨道施工中的地表沉降情况,及时采取补救措施,保证线路平稳;3. 监测轨道施工过程中的环境影响,保护周边生态环境;4. 监测轨道施工中的施工质量,确保施工符合规范要求。
三、监测内容。
1. 地质监测,包括地下水位、地下水压力、地下岩层情况等;2. 地表监测,包括地表沉降、地表裂缝、地表变形等;3. 环境监测,包括噪音、振动、扬尘等环境影响;4. 施工质量监测,包括轨道几何尺寸、轨道平整度、轨道弯曲度等。
四、监测方法。
1. 地质监测方法,采用地下水位监测仪、地下水压力监测仪、地质雷达等设备进行监测;2. 地表监测方法,采用全站仪、GPS测量仪等设备进行监测;3. 环境监测方法,采用噪音监测仪、振动监测仪、扬尘监测仪等设备进行监测;4. 施工质量监测方法,采用轨道几何测量仪、轨道平整度测量仪、轨道弯曲度测量仪等设备进行监测。
五、监测频次。
1. 地质监测,根据地质条件和施工进度,制定监测频次,一般不少于每周一次;2. 地表监测,根据地表沉降情况,制定监测频次,一般不少于每日一次;3. 环境监测,根据施工活动和周边环境情况,制定监测频次,一般不少于每日一次;4. 施工质量监测,根据轨道施工进度和质量要求,制定监测频次,一般不少于每日一次。
六、监测报告。
1. 地质监测报告,包括地下水位、地下水压力、地下岩层情况的监测结果及分析;2. 地表监测报告,包括地表沉降、地表裂缝、地表变形情况的监测结果及分析;3. 环境监测报告,包括噪音、振动、扬尘等环境影响的监测结果及分析;4. 施工质量监测报告,包括轨道几何尺寸、轨道平整度、轨道弯曲度等施工质量监测结果及分析。
采空区及盲巷安全管理制度范本采空区及盲巷是矿山生产中常见的危险区域,对于安全管理的重要性不容忽视。
制定和实施一套科学有效的采空区及盲巷安全管理制度,可以最大程度地确保工作人员的生命安全和生产设备的正常运行。
下面是一份采空区及盲巷安全管理制度的范本。
第一章总则第一条为了加强对采空区及盲巷的安全管理,保证人员安全和设备正常运行,有效防范事故的发生,制定本管理制度。
第二条本管理制度适用于所有的采空区及盲巷工作场所,包括煤矿、石油矿场、金属矿山等。
第三条采空区及盲巷安全管理原则:安全第一,预防为主,综合治理,责任到人。
第四条本管理制度在以下方面具有指导性作用:安全生产责任、人员管理、设备管理、作业管理、应急管理等。
第二章安全生产责任第一条采空区及盲巷安全生产责任制度的建立和落实是保证工作场所安全的重要保证。
第二条企业负有组织实施安全生产责任,明确安全目标,制定安全管理制度和安全操作规程。
第三条领导干部要切实履行安全生产职责,加强安全培训,提高安全意识。
第四条生产技术部门要制定安全操作规程,并监督执行情况。
第五条工作人员要严格按照规程操作,主动发现和报告安全隐患。
第六条安全监察部门要加强对采空区及盲巷的监察检查,发现问题及时整改。
第三章人员管理第一条采空区及盲巷工作人员必须经过上岗培训,持有相应的岗位证书,方可上岗。
第二条工作人员必须了解采空区及盲巷的危险性和安全操作规程,严格按照规程操作,做好安全防护措施。
第三条采空区及盲巷工作场所要定期进行安全检查和培训,提高工作人员的安全意识和应急能力。
第四条禁止未经许可的人员进入采空区及盲巷工作场所,严禁闲杂人员滞留在工作区域。
第四章设备管理第一条采空区及盲巷工作场所必须配置完善的安全设备,包括传感器、监测仪器等。
第二条安全设备必须进行定期巡检和维护,确保其正常运行。
第三条采空区及盲巷工作场所的设备使用必须符合安全操作规程,不得超负荷使用。
第四条发现设备故障或异常情况,要立即停止使用,并报告相关人员进行维修或更换。
采空区监测管理制度一、监测管理制度的意义1、保障矿山安全生产采空区监测管理制度的建立,可以及时发现采空区的变化情况,为矿山安全生产提供科学依据,及时采取相应的措施,保障矿山安全生产。
2、保护环境采空区的存在会对地表产生一定的影响,如地面下陷、地裂缝等,而且采空区中的一些有害物质可能渗漏到地表和地下水中,对环境产生不利影响。
因此,采空区监测管理制度的建立,可以及时了解采空区对环境的影响,提前采取相应的环保措施,保护环境。
3、合理利用资源采空区的存在不仅对地表和地下环境产生影响,也可能影响到矿山后续的开发和利用。
通过监测采空区的变化情况,可以了解到采空区的分布、规模和稳定性等情况,有助于评估采空区对后续开发利用的影响,制定合理的资源开发利用方案。
二、监测管理制度内容1、监测目标采空区监测的目标是掌握采空区的空间位置,了解采空区的分布情况和变化趋势,提前发现可能存在的安全隐患,为及时采取对策措施提供可靠的数据。
2、监测内容(1)地质结构监测:包括采空区的地质构造、裂隙分布、地下水情况等。
(2)地面变形监测:包括地面沉降、地裂缝、塌陷等情况。
(3)地下水监测:包括地下水位、地下水压力等情况。
(4)地面和地下建筑物监测:包括矿山井筒、巷道、井下设施等建筑物的变形情况。
3、监测方法(1)地面测量:采用全站仪、GPS等测量仪器,对地面进行定点测量,获取地表变形情况。
(2)井下测量:采用传统测量仪器或无人机等现代技术,对井下设施和地质结构进行测量。
(3)遥感监测:利用遥感技术,对矿山区域进行高分辨率影像的获取和分析,了解地表变化情况。
(4)地下水监测:采用水位计、压力计等仪器对地下水位和压力进行监测。
4、监测频次根据矿山的具体情况和采空区的特点,确定监测频次,一般为每季度进行一次采空区监测,发现异常情况及时处理。
5、监测报告对监测结果进行分析和总结,形成监测报告,包括采空区的变化情况、存在的问题以及建议的解决措施等内容,并及时反馈给相关部门和领导。
313回风巷掘进工作面过老巷采空区安全技术措施
1.地质勘探和预测:在进行掘进工作面之前,应对过老巷、采空区进
行详细的地质勘探和预测工作。
通过对地层特征、地应力和岩石断裂等进
行分析,确定采掘方式和安全设计参数,以预防地质灾害的发生。
2.支护与加固:对于过老巷和采空区,应采取适当的支护与加固措施,以防止其坍塌和滑移。
常用的支护材料包括钢架、锚杆、锚索和喷砂混凝
土等。
通过合理布置支护结构,提高巷道的稳定性和安全性。
3.安全检测和监测:在进行掘进工作面的过程中,应设置合适的安全
检测和监测措施,以实时监测巷道的变形和岩石应力状态。
常用的监测手
段包括测功法、应变计、变形测量仪等。
通过监测数据的分析,及时采取
应对措施,保证巷道的安全稳定。
4.合理的工作面布置:针对过老巷和采空区,应合理布置掘进工作面。
选择合适的采掘方法和工艺流程,以最大程度地减少巷道变形和岩层破坏。
在工作面布置中,还要考虑通风、瓦斯抽放和防尘等问题,确保工作面的
环境安全。
5.建立应急预案:针对过老巷和采空区可能发生的地质灾害和事故,
应建立相应的应急预案。
包括疏散逃生路线、应急救援设备和人员配备等。
在紧急情况下,能够迅速组织救援和防范,保障人员生命安全。
XXXX 煤业XXX 主斜井巷道过采空区施工2021 年 2 月20安全技术措施掘进巷道过采空区施工平安技术措施一、工程概况1〕、巷道布置及特征巷道布置:在4#煤层底板巷道断面:直墙半圆拱型、净宽2800mm、净高3000mm巷道支护:锚网喷支护。
2〕、工作面情况当施工掘进至265米时,巷道顶板揭露以前采空区,由于前采空区长时间封闭、闲置,未采取通风措施,易积聚大量的瓦斯、水和有毒有害气体,氧气含量减少,为保障施工时工人的生命平安,结合现场情况,需改变支护方式,经工程部研究和报矿领导批准决定,特编制本平安技术措施。
二、施工方案支护方案1、临时支护:预设“掩护梁〃支护2、永久支护:锚网喷+刚性支架联合支护〔1〕、临时支护方法1〕、在钻眼爆破前,首先在工作面顶板由中线向两肩按间距800mm施工预留钻孔。
孔深1000mm。
钻孔方位于巷道方位一直。
倾角-23°。
孔径75mm。
3〕、采用支架下挂吊环,吊环内穿金属管作为前探梁,前梁上放置木板〔拱形巷道中不用木板〕和金属网,以构木与木楔进行背紧的临时支护形式,3〕、吊环采用①22mm的圆钢焊制而成,吊环①22mm,然后在平行于圆环面上向外焊接①22mm* 150mm的"V〃字型金属挂钩,使用时将吊环挂在已支设好的刚性支架上。
4〕、在支架圆弧中心挂设一组吊环〔前后拱架各一个〕,然后由中心向两侧分别挂设〔前后拱架各一个〕,并挂设牢固,吊环间距800mm, 在每个掘进头准备10个吊环,6个使用,4个备用。
掩梁用3寸钢管制作,长度为3000mm/根,每个掘进头使用2根。
木板的规格为宽200mm,厚 50mm。
5〕、最后将3根无缝钢管右后向前依次穿过吊环,并将钢管插入工作面顶板预留钻孔中。
6〕、待永久支护完毕前方可撤回掩护梁,并码放到指定地点。
〔2〕、永久支护方法在爆破作业后施工人员必须先进行临时支护,首先支护巷道顶板,根据老巷采空区顶板的稳定情况制定支护方案,顶部按照顶部设计方案,两帮支护根据老空区的宽度,设计用砖砌好密闭,防治密闭漏风,最后全面喷浆,喷浆总厚度不小于150mm。
采掘工作面打透采空区、老空、老巷防止有害气体涌出安全技术组织措施为防止各采掘队组在施工过程中无计划与采空区、老空、老巷贯通,造成有害气体涌出,威胁作业人员安全,特编制如下安全技术组织措施:一、组织措施为防止各采掘队组在施工过程中打透采空区、老空、老巷,避免有毒有害气体突然涌出,保障矿井安全,特成立领导组,具体如下:组长:张海清副组长:章明旺顾根龙贾智山成员:魏兴义赵俊许开柱邢树林白保国郑玉斌李占红成员单位:通风区地测科技术科调度室安全科机电科物供站供电科领导组职责:负责平衡解决该项措施在执行过程中出现的问题。
组长职责:全面负责打透采空区、老空、老巷后造成有毒、有害气体涌出期间各项治理工作的方案制定与统一调度指挥。
副组长职责:具体负责指挥协调、解决打透采空区、老空、老空造成有毒、有害气体涌出后治理工作,并组织制定有害气体治理技术方案和安全措施;负责有害气体治理期间各项安全措施的落实及物资供应、人员调配等问题;按照抢险救灾指挥部统一指挥积极配合做好各自分管工作。
领导组下设三个专项工作小组:1、“一通三防”工作组:通风副总魏兴义负责“一通三防”各项工作。
2、机电工作组:机电副总白宝国具体负责各项机电事宜。
3、措施贯彻督察工作组:安全副总赵俊负责各项安全技术措施的贯彻落实工作。
二、预防无计划与采空区、老空、老巷贯通的安全技术措施1、各采掘队组在施工前必须按照地测科提供的地质资料进行设计,对在地质资料中存在的采空区、老巷、空巷,必须在设计、施工图纸中标清,同时编制相应的过采空区、老巷、空巷措施。
2、各掘进队组在施工过程中严格执行“预测预报,有掘必探,先探后掘,长探短掘,先治后采”的原则进行掘进,并且长、短探距离及探眼数量必须符合相关规定。
3、地测科定期利用西安煤科院研制的直流电法仪YDZ(A)型仪器对各采掘队组施工的巷道区域采空区进行探测,对已探测到的采空区要及时通知队组。
4、各采掘队组在距采空区或老、空巷50米前,必须每班绘制巷道贯通前的进度图表,及时准确掌握巷道与采空区或老、空巷贯通的具体时间,并通知领导组所有成员。
掘进工作面过老巷、过老空安全技术措施一、编制安全措施的原因:井田内老巷、采空区分散,为保证工作面的顺利安全进行,特编制本安全技术措施,贯彻到各单位,严格按措施执行。
二、矿井情况:1、矿井瓦斯、煤层、煤尘自燃情况:(叙述)2、附近矿井老空区瓦斯情况不详3、已掘采空区情况:老巷、采空区分布无规律,瓦斯无异常涌出,未发现煤层自燃发火,老巷、采空区顶板基本稳定。
三、老巷、采空区有可能发生冒顶事故、自燃发火、瓦斯有害气体超限等安全隐患。
为此必须采取措施进行防治。
四、具体措施:1、必须坚持“先探后掘”的原则。
1)、建立钻孔施工台账,在钻进过程中,记录清楚钻孔的方位、倾角、钻孔位置、岩性及孔内气体情况等,保证钻孔施工资料的准确性。
2)、原始记录要按要求在现场及时、详细记录,不得随意涂改,不得搞回忆式记录。
2、钻探期间有害气体检测。
1)、打钻期间,瓦检员除进行正常的工作面巡回检查外,应每班对钻孔口的瓦斯CO等有害气体浓度随时检查,如果瓦斯、CO等其它有害气体浓度超过《煤矿安全规程》有关规定时,必须立即停止钻进,切断电源、撤出人员,并及时汇报调度室和相关领导及时处理。
2)、当钻孔接近老空时,预计可能发生瓦斯或其它有害气体涌出的,应该设置瓦斯检查员或者矿山救护队员现场值班,随时检查空气成分。
如果瓦斯或其它有害气体浓度超过有关规定,应当立即停止钻进,切断电源、撤出人员,并及时汇报调度室,及时处理。
3、掘进工作面揭露老巷、采空区措施:1)、掘进前先沿掘进方向打60m超前探放钻孔,进一步验证采空区位置,探测老空区详细参数,确认无安全隐患后方可掘进。
2)、在掘进至老空区5m时每掘进循环开始前先施工5m深超前探眼,以准确判断采空区位置和检测老空区积水、瓦斯、发火情况,防止盲目揭开采空区造成事故。
若超前探眼内存在承压积水、高浓度瓦斯、煤层自燃,必须立即停止掘进,采取措施进行处理。
4、过老巷、采空区支护方案:1)、临时支护方法揭露老巷、采空区通风后,由班组长、安全员、全检员先进入工作面检查有害气体情况,敲帮问顶后在工作面打设临时支柱,临时支柱采用直径不小于18mm的木支柱配合专用前探梁空顶区域进行临时支护,不得空顶作业。
采空区和巷道施工期安全监测方案1.工程概况某矿冶股份有限公司为2004年注册成立的一国有股份制企业,该公司矿段探明矿体有Ⅰ号、Ⅱ号及Ⅲ号铜矿群。
矿体呈倾斜~陡倾斜产出,部分矿体地表出露。
矿体上盘围岩岩性主要为凝灰岩,下盘围岩为英安斑岩,矿体及围岩内结构及构造发育。
矿体及下盘围岩稳固性好,上盘围岩稳固性相对矿体及下盘围岩较差,矿群上盘接触带有2~3m左右软弱凝灰岩。
Ⅱ号矿体上部采用露天开采,深部拟采用地下开采。
Ⅰ号、Ⅲ号矿群历史上曾被私人开采,在矿体1260米标高以上遗留数目不祥的采空区。
根据该矿体的赋存条件和矿石价值,公司为了充分利用资源,拟采用崩落采矿法进行矿体回采,并对采空区遗留残矿进行二次回采。
在开采区域的Ⅰ号矿群上部有矿区公路(短期使用)、Ⅲ号矿群上部有景谷~民乐乡镇公路(需要保护)通过。
为了科学、合理回采资源,需要对采用崩落采矿方法所带来的地表岩石移动、地表陷落、上部山体的次生地质灾害、开采过程中的地压显现、回采顺序、开采极限暴露面积、地压监测、上盘围岩的控制崩落及开采过程中不同围岩类型的巷道开拓支护等技术进行研究,减少由于开采而带来的安全问题,提高企业的竞争能力和经济效益。
目前主要的铜矿体,由于矿体赋存条件复杂、开采难度大,根据该近年来的开采实践,所使用的采矿方法有:有底部结构分段空场法、全面法、超前切顶护顶空场法、浅孔留矿采矿法等,且随着开采的不断进行,采空区越来越多、越来越大,采空区引发的地压已威胁到周边井巷工程的使用,使相邻井巷出现片帮、开裂等现象,并且还将影响到周围未采矿体的回采,如果没有有效的空区和巷道的稳定性评价、处置措施和地压监控措施等的研究,则顶板一旦冒落不仅加大矿石回采的贫化与损失,也必然对安全生产造成严重的威胁。
为保证矿山的安全生产,对该矿的采空区地压进行研究,地表公路的保护研究,探讨采空区的地压控制措施及地表公路的保护处置技术成了该矿急需解决的问题。
为及时掌握地表公路的移动规律、空区形态、巷道的支护受力状况,监测施工过程中的回采巷道安全,对该矿暴露的大空区、运输巷道和回采巷道等的稳定性进行必要的施工监测。
依据开挖揭示的地质条件,结合现场实际以及设计意图,内观监测方法主要采用:锚杆应力计、收敛计、声发射仪器、液压枕和多点位移计,外观主要包括地表沉降观测。
监测仪器设备工程量见表1:表1 监测工程量清单表2.引用标准和规程规范(1)《混凝土大坝安全检查监测技术规范》(试行)SDJ336-89;(2)《土石坝安全监测技术规范》SI60-94;(3)《水位观测标准》GBJ138-93;(4)《国家一、二等水准测量规范》GB12897-91;(5)《水利水电工程施工测量规范》SL52-93;(6)《国家三角测量和精密导线测量规范》;(7) 设计图纸和有关文件。
3.监测的目的(1)对地压动态的监测,为采矿的安全经济和高效提供保证。
地压显现及其程度取决于于地质条件和采矿的工程条件。
由于地质情况的复杂性和不同的采矿工艺,不可避免的使得地压的预测预报具有一定的偏差。
另一方面,矿体的开采是不断向前推进的,空间形态不断变化,使得地压显现具有动态性质。
地压的动态性和复杂性决定了对地压实时监测的必要性,只有通过监测掌握实际的地压显现情况,并结合矿山先期的地压监测结果和施工工艺,才能正确把握地压活动特征及其发展变化趋势,为采矿工作的安全、经济和高效进行提供保障。
(2)掌握矿体开采过程中的地压变化规律,为矿体采准和回采设计提供参考依据,矿体开采过程中,地压的显现及其变化虽然复杂,但对一定的地质环境和采矿工艺,其变化又是有规律的。
通过对地压的长期监测,可以掌握地压的变化规律,为地压控制及下一步矿体开采设计提供参考依据,如采场结构参数的选择,回采顺序的确定,巷道的支护形式、支护参数与支护时机等。
(3)地压监测可为空区的变形、巷道的变形预报提供依据,通过监测可以及时掌握巷道的变形情况和空区岩体的应力状态。
4.地压监测的内容根据空区的形态、区段的采矿方法、巷道支护情况,从掌握地压变化规律和便于进行地压监测出发,地压监测内容包括以下几点:(1)随矿体回采向前推进,采空区上下盘围岩应力变化规律;(2)采矿过程中,底部结构(穿脉联络巷道和出矿巷道)岩体应力及其变化规律;(3)采矿过程中凿岩水平(尤其是二次回采的矿房上方)岩体应力及其变化规律;(4)盘区之间隔离矿柱的压力及其变化规律;(5)巷道围岩的变形破坏规律;(6)空区顶板沉降与冒落破坏规律;5.监测手段、工作原理及测点布臵根据该矿矿岩特征、采矿工艺和对常用矿山地压手段的考察与分析,同时兼顾经济性、灵敏性、简便性和可靠性的原则,矿床开采中围岩应力监测采用钻孔应力计;空区顶板岩体变形、冒落监测采用声发射仪,巷道变形和支护情况监测采用多点位移计、锚杆应力计和收敛计配合使用进行观测,空区的变形引起上覆岩层产生移动采用高精度水准确仪器对其地表进行沉降观测。
5.1.液压式钻孔应力计液压式钻孔应力计的工作原理是:当岩体中的应力发生变化时,其中的钻孔尺寸必然发生变化,预臵在钻孔中的压力枕的油压随之变化,通过连接在压力枕上的压力表或转化元件,可以读出或计算出压力枕中的压力变化,从而获得岩体中的应力变化情况。
液压式钻孔应力计实际表现的是钻孔横截面面积的变化量。
液压式钻孔应力计主要布臵在运输大巷1360水平,33~48剖面靠近空区的大巷周围。
5.2.声发射仪岩体声发射监测是岩体在变形和破坏过程中应变能突然释放而产生的弹性应力波,它从岩体内的发源点传播到岩体表面。
岩体声发射是岩体变形、破坏过程中不同阶段的共同特征。
岩体在不稳定断裂传播阶段,声发射特别明显,能量释放的大小和速度也显著增加。
因此,监测并掌握岩体结构破坏时的声发射特征,就可预报工程岩体的稳定和安全程度。
仪器以数字自动显示岩音事件总频度、大事件频度和能率等监测结果。
总频度是岩体出现微观和宏观破裂速率的重要指标,破裂速率增长,总频度必然激增;大时间占总频度的比例预示岩体内部应力集中的程度及其变化趋势;能率是岩体破裂速度和尺寸的重要衡量指标,提供综合分析的一个最基本参量。
声发射仪主要布臵在1690和1855水平的两个大空区里,用于监测空区的形态。
测试时,将探头臵于测试孔或岩缝中,探头将感受到的微弱声能并转化为电能,经放大器放大和程控带通滤波器滤波后供A/D 转换,并将转换得到的数据存入高速缓冲区内,同时进行数字滤波,快速傅立叶变换、波形识别,并能立刻判断出此信号是否有用的声发射信号,记录下此次事件。
并将波形存入RAM盘,最后送至计算机,对数据进行分析和处理。
采用便携式多通道声发射监测仪对该矿比较大的采空区的测点进行不定期的实施监测,来预报空区的稳定性。
5.3.巷道收敛量测巷道收敛量测采用内空变位的量测方法,是判断围岩动态的重要手段之一。
采用收敛计观测围岩位移,巷道周边收敛是指洞室周边相对方向上两固定点连线上的相对位移值,它是洞室开挖所引起围岩变形最直观的表现,采用洞室净空变化测定计进行量测。
目的是量测巷道周边位移、了解收敛状况、断面变形状态,判断洞室的稳定性。
在巷道内选择若干个横断面,在每个断面的巷道围岩中埋设一对或多对测点,用收敛计或杆式伸长计量测每对测点的相对位移,用位移反分析法求取围岩应力分布状态及弹模,从而识别工程岩体的稳定程度。
观测周期每月一次,视现场实际情况和工作量大小,可适当增加观测次数。
测量巷道变形还可用最简易的木滑尺。
收敛观测点在1360中段中段,每个中段布臵3个观测断面,每个断面布臵3个测点,根据巷道的具体情况,断面之间的距离为20~50m不等。
巷道收敛观测示意见图1所示。
图1 隧洞收敛观测点布臵示意图5.4.多点位移计量测多点位移计是一种监测边坡深部位移的有效手段,它利用在岩体中钻孔后,在孔内不同深度埋设测点固定锚头,它与锚头连接的测杆,测杆外用护管与灌浆水泥沙浆隔开,上部设位移读数装臵来量测沿钻孔轴线上的不同深度的测点位移变化。
大量的工程实践表明,地下工程在开挖后的短时间内围岩内部会发生了大部分的弹塑性变形,如果在开挖后沿掌子面埋设多点位移计可以监测围岩内部不同部位的位移变化情况,在空区附近和巷道周围埋设多点位移计,通过各测点的监测位移不但可以推测出测点位移随开挖面推移的变化情况,而且更重要的是,多点位移计径向各点累计变形随时间增长的变化幅度不一致,即围岩内部不同的深度受开挖的影响不同,变形情况也不一样,因此可以把围岩内部的变形分成几个不同的区域,并根据多点位移计各埋设点的径向距来确定松动圈的范围,来判断围岩的稳定性。
孔径为 90,孔深12m,采用三点式多点位移计进行监测,锚头的位臵分别在3m、8m和12m的位臵,多点位移计主要布臵在一坑运输大巷1690水平巷道33~48剖面靠近空区一侧5.5.锚杆应力计量测将锚杆应力计与所要测量的锚杆焊接在一起,当锚杆的应力发生变化而引起感应组件发生相对位移,从而使得感应组件上的电阻比发生变化,通过差动电阻,数字仪测量其电阻比变化而得到锚杆应力的变化,通过量测锚杆应力可以了解锚杆的受力情况及支护效果,也可以间接了解围岩变形与稳定状态。
锚杆应力计主要布臵在担任运输任务重、岩体完整性差、支护难度大的巷道,用于监测巷道支护的稳定情况。
5.6.地表沉降观测距离地表比较近的大空区,随着采动的影响、重复爆炸荷载或空区暴露时间的延长,空区会产生不同程度的片帮、冒顶、跨落或者岩移,有时会直接贯通到地表或者使地表产生不均匀沉降,当沉降速度过大,地表会形成大的塌陷区,影响地表的建筑物或者危害到居民的生命安全。
为确保井上、下安全生产,针对矿体地压特点,结合矿山岩移塌陷的经验,建立和完善塌陷区地表岩层移动观测网和井下地压监测系统。
塌陷区地表监测系统由4条观测线29个测桩组成见图2。
利用DJZ高精度水准测量仪定期对测桩进行水准测量,定期综合分析实测数据和宏观观测资料,以判断塌陷区的稳定性。
图2 塌陷区观测桩平面布臵6.观测仪器设备的采购、验收、率定、埋设安装6.1.仪器设备采购、运输、验收及保管严格按照设计要求采购性能稳定、质量可靠、耐用、精度符合要求的仪器设备。
按照施工图纸和矿部的要求,提交一份包括仪器设备清单、各项仪器设备的采购时间和计划安装时间等的观测仪器设备采购计划,让矿部组织订货。
运输时采取有效防震减震措施,用木箱装订牢固托运到工地。
仪器运至工地后,对厂家提供的全部仪器设备进行检查和验收。
对仪器进行外观检查,并用读数仪对仪器进行简单的测试,发现问题时采取进一步手段进行检查,若确认仪器存在缺陷马上与厂家联系更换事宜。
将检查合格的仪器储存在干燥、通风、防盗的仓库内,避免相互挤压、碰撞,等待对仪器按规程规范进行率定检验。
提交仪器设备资料包括:制造厂家名称地址;仪器使用说明书;仪器型号、规格、技术参数及工作原理;仪器设备安装及技术规程;仪器测度及操作规程;观测数据处理方法;仪器使用的实例资料。