一种煤矿巷道顶板灾害监测方法
【专利摘要】一种煤矿巷道顶板灾害监测方法，在进行监测之前，先进行巷道围岩稳定性评价，根据围岩稳定性评价结果，确定监测围岩危险型区域，进而确定巷道顶板重灾害区域，然后仅对所述巷道顶板重灾害区域布置监测仪器进行监测。本发明提供的煤矿巷道顶板灾害监测方法由于只针对巷道顶板重灾害区域进行监测，因此可以极大的节约煤矿企业对监测的人力、物力和财力的投入，降低生产成本。
【专利说明】一种煤矿巷道顶板灾害监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种煤矿巷道顶板灾害监测方法。
【背景技术】
[0002]据统计，2013年，全国煤矿共发生各类事故604起，死亡1067人，其中顶板事故274起、死亡325人，占总数的45.3%和30.4%，居各类煤矿灾害之首，因此，顶板灾害的防治工作依然是煤矿企业及相关科研院所的重点。
[0003]煤矿巷道遍布广，使用时间长，是顶板灾害最集中的区域。虽然近几年在巷道支护技术不断获得提升的情况下，巷道围岩稳定性得到明显改善，进而有力的降低了巷道顶板灾害的发生。但随着煤矿开采的深入，煤矿开采深度不断加大，据统计，2013年，全国开采深度超过IOOOm的矿井都已经达到36个，而且这个数字将会不断刷新。由于开采深度不断增大，巷道围岩地应力显著增大，地质构造越来越复杂，巷道支护难度显著提高，巷道顶板灾害发生概率急剧增大。
[0004]最近十年来，为预防巷道顶板灾害的发生，煤矿企业与科研院所通过合作对巷道围岩和顶、底板进行了大范围的监测。这样的监测对顶板灾害预防起到了一定作用，但由于只考虑了煤矿巷道围岩和顶、底板属性的差异性，而没有考虑这种差异性导致巷道顶板灾害发生并不是随机的，大范围的监测让煤矿企业在人力、物力和财力上耗费巨大，生产成本急剧增加；同时，这样的监测由于指标单一，对灾害本身特征反映有限，因此，虽然耗资巨大，监测范围很大，但对预防顶板灾害的发生作用有限。
[0005]目前，还没有一套成本低、效果好的煤矿巷道顶板灾害监测方法。
【发明内容】
[0006]虽然，煤矿巷道地质条件复杂，开采深度大导致巷道顶板灾害发生频繁，发生区域广，但即便如此，顶板灾害的发生并不是没有规律可循。根据顶板灾害危害程度，巷道可以划分为无灾害、轻灾害和重灾害区域。顶板灾害的发生与巷道围岩稳定性有直接的关系。根据顶板灾害危害程度，对巷道围岩稳定性进行评价，围岩可以划分为不危险型、较危险型和危险型。某一区域如果顶板灾害发生频繁，且危害严重，则此区域应属于重灾害区域，此区域的巷道围岩一般属于危险型。因此，为预防顶板灾害的发生，重点是监测巷道围岩危险型的区域，兼顾围岩较危险型的区域，而可以不去监测围岩属于不危险型的区域。
[0007]如此一来，为预防顶板灾害的发生，并不需要大范围的去进行监测，而完全可以先对巷道围岩稳定性进行评价，确定围岩稳定性状况，然后针对危险型围岩区域进行监测即可。
[0008]本发明采用的技术方案如下:
[0009]一种煤矿巷道顶板灾害监测方法，在进行监测之前，先进行巷道围岩稳定性评价，根据围岩稳定性评价结果，确定监测围岩危险型区域，进而确定巷道顶板重灾害区域，然后仅对所述巷道顶板重灾害区域布置监测仪器进行监测，所述巷道围岩稳定性评价包括如下步骤:
[0010](I)根据煤矿巷道地质情况，将巷道划分为30?150m的区域，在每一个所划分区域内，选择一个巷道断面作为巷道围岩稳定性评价点；
[0011](2)通过钻孔窥视仪对围岩裂隙发育情况进行观察记录，得到2_以上裂隙60%以上发育深度L。/ m值；
[0012](3)通过现场勘测计算及记录巷道断面面积相对缩小情况，顶板淋水情况，夹矸情况和断层情况，分别得到巷道断面面积相对缩小量ASa / % / d，顶板淋水量w mm / d，夹矸总厚度Pt / m和断层落差值Ft / m四个值；
[0013](4)通过锚杆无损检测仪检测并记录锚杆及锚索的工作阻力，计算得到锚杆及锚索工作阻力相对于材料抗拉强度的比率Rf / %值；
[0014](5)根据表I给出的围岩稳定性评价准则确定所述评价点围岩稳定性类型及所属区域巷道顶板灾害类型。
[0015]表I围岩稳定性评价准则
[0016]
【权利要求】
1.一种煤矿巷道顶板灾害监测方法，其特征在于:在进行监测之前，先进行巷道围岩稳定性评价，根据围岩稳定性评价结果，确定监测围岩危险型区域，进而确定巷道顶板重灾害区域，然后仅对所述巷道顶板重灾害区域布置监测仪器进行监测，所述巷道围岩稳定性评价包括如下步骤: (1)根据煤矿巷道地质情况，将巷道划分为30~150m的区域，在每一个所划分区域内，选择一个巷道断面作为巷道围岩稳定性评价点；
2.根据权利要求1所述的煤矿巷道顶板灾害监测方法，其特征在于:在所述巷道顶板重灾害区域选择I~3个监测巷道断面(I)布置监测仪器进行监测。
3.根据权利要求1-2任一所述的煤矿巷道顶板灾害监测方法，其特征在于:所述监测仪器包括第一位移传感器(2)、第一锚杆测力计(3)、第二位移传感器(4)、第二锚杆测力计(5)，所述第一位传感器(2)、第一锚杆测力计(3)和所述第二位移传感器(4)、第二锚杆测力计(5)分别布置在所述监测巷道断面(I)的两帮。
4.根据权利要求1-3任一所述的煤矿巷道顶板灾害监测方法，其特征在于:所述监测仪器还包括顶板锚杆测力计(6)、顶板下沉位移传感器(7)和顶板锚索测力计(8)，所述顶板锚杆测力计出)、顶板下沉位移传感器(7)和顶板锚索测力计布置于所述监测巷道断面(I)的顶板。
5.根据权利要求1-4任一所述的煤矿巷道顶板灾害监测方法，其特征在于:通过wifi无线自组网技术对所述监测巷道断面(I)进行实时监测。
【文档编号】E21F17/18GK103835755SQ201410115254
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】尹希文, 张忠温, 毛德兵, 张会军, 薛吉胜, 卢振龙, 秦海涛 申请人:天地科技股份有限公司