礦山壓力實測技術(shù)2

1、礦山壓力實測技術(shù)礦山壓力實測技術(shù) 張 守 寶資源與安全工程學院按觀測內(nèi)容分為：按觀測內(nèi)容分為：采煤工作面和巷道支柱采煤工作面和巷道支柱(架架)工作阻力觀測儀器工作阻力觀測儀器頂?shù)装逑鄬σ平亢拖锏绹鷰r表面位移觀測儀器頂?shù)装逑鄬σ平亢拖锏绹鷰r表面位移觀測儀器巖體內(nèi)部原巖應(yīng)力和附加應(yīng)力觀測儀器巖體內(nèi)部原巖應(yīng)力和附加應(yīng)力觀測儀器圍巖深部位移觀測儀器圍巖深部位移觀測儀器礦山動力現(xiàn)象觀測儀器等。礦山動力現(xiàn)象觀測儀器等。第二章第二章 礦山壓力觀測儀器礦山壓力觀測儀器 按其工作原理分為：按其工作原理分為：機械式機械式液壓式液壓式振弦式振弦式電阻應(yīng)變式電阻應(yīng)變式聲波法、光學法及其他物理聲波法、光學法及其他物

2、理方法。方法。機械式和液壓式機械式和液壓式礦壓觀測儀器結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價礦壓觀測儀器結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價較低，是礦山壓力觀測常用儀器。較低，是礦山壓力觀測常用儀器。其他工作原理的觀測儀器，可通稱為其他工作原理的觀測儀器，可通稱為電測儀器電測儀器。 一般來一般來說，電測儀器具有靈敏度高，響應(yīng)速度快，測量范圍寬，說，電測儀器具有靈敏度高，響應(yīng)速度快，測量范圍寬，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)觀測，測量信號可以遠距離傳輸和用電子計能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)觀測，測量信號可以遠距離傳輸和用電子計算機進行數(shù)據(jù)處理與分析等特點，算機進行數(shù)據(jù)處理與分析等特點，是礦山壓力觀測儀器的是礦山壓力觀測儀器的發(fā)展方向。發(fā)展方向。 第一節(jié)第

3、一節(jié) 機械式礦壓觀測儀器機械式礦壓觀測儀器特點：特點：儀器結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用方便、易于維護與檢儀器結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用方便、易于維護與檢修，比較適合地下工程的礦山壓力測量。修，比較適合地下工程的礦山壓力測量。 一、機械式支柱測力計一、機械式支柱測力計 二、圍巖移動量和移動速度觀測儀器二、圍巖移動量和移動速度觀測儀器KY82型頂板動態(tài)儀型頂板動態(tài)儀 主要用于測量采煤工作面和巷道頂?shù)装逡平考耙平俣戎饕糜跍y量采煤工作面和巷道頂?shù)装逡平考耙平俣?粗讀數(shù)或較大讀數(shù)由粗讀數(shù)或較大讀數(shù)由粗讀數(shù)粗讀數(shù)游標游標13指示，從刻度套管指示，從刻度套管10上讀出，上讀出，每一小格每一小格2mm；微

4、；微讀數(shù)由指針讀數(shù)由指針9指示，從微讀數(shù)指示，從微讀數(shù)刻度盤刻度盤8上讀出，刻度盤上每上讀出，刻度盤上每一小格為一小格為001mm，共，共200小小格，滿刻度對應(yīng)為格，滿刻度對應(yīng)為2mm。讀數(shù)為讀數(shù)為2十十1.303.30mm （0.01 130 ）與接長桿配合使用 第二節(jié)第二節(jié) 液壓式礦壓觀測儀器液壓式礦壓觀測儀器應(yīng)用液體不可壓縮原理，將支柱載荷或煤體應(yīng)力轉(zhuǎn)換成液壓腔或應(yīng)用液體不可壓縮原理，將支柱載荷或煤體應(yīng)力轉(zhuǎn)換成液壓腔或液壓囊的液壓值。液壓囊的液壓值。 一、壓力表一、壓力表 壓力表結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍寬、使用維修簡便。壓力表結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍寬、使用維修簡便。 壓力表中以彈簧式壓力表為主，

5、其中又以單圈彈簧管應(yīng)用最壓力表中以彈簧式壓力表為主，其中又以單圈彈簧管應(yīng)用最廣。廣。 外徑尺寸大部分在外徑尺寸大部分在60 50 mm之間，精度等級一般為之間，精度等級一般為12.5。二、液壓測力計二、液壓測力計主要用于測定采掘工作面的支柱工作阻力。主要用于測定采掘工作面的支柱工作阻力。HC型液壓測力計型液壓測力計 主要用于測定采掘工作面的支柱工作阻力。主要用于測定采掘工作面的支柱工作阻力。 鉆孔油枕應(yīng)力計鉆孔油枕應(yīng)力計 是測量煤是測量煤(巖巖)體附加應(yīng)力的儀器，目前主要用于測定采煤工作面體附加應(yīng)力的儀器，目前主要用于測定采煤工作面超前支承壓力、煤柱的穩(wěn)定性、巷道圍巖中支承壓力作用的范圍超前支

6、承壓力、煤柱的穩(wěn)定性、巷道圍巖中支承壓力作用的范圍等。油枕在鉆孔中的安裝方式有充填式、預包式和雙楔式三種。等。油枕在鉆孔中的安裝方式有充填式、預包式和雙楔式三種。 鉆孔油枕應(yīng)力計數(shù)顯鉆孔油枕應(yīng)力計 錨桿拉力計錨桿拉力計 是測量錨桿錨固力的儀器。是測量錨桿錨固力的儀器。 錨桿錨固力錨桿錨固力T可用下式計算：可用下式計算： pST式中式中 T錨桿的錨固力，錨桿的錨固力，kN； S千斤頂活塞的面積，千斤頂活塞的面積，mm2； p壓力表讀數(shù)，壓力表讀數(shù)，MPa 。錨桿拉力計三、液壓自動記錄儀三、液壓自動記錄儀 1YTL610型圓圖壓力記錄儀型圓圖壓力記錄儀測量并記錄液壓支架、單體液壓支柱及各種液壓設(shè)備

7、工作阻測量并記錄液壓支架、單體液壓支柱及各種液壓設(shè)備工作阻力變化的儀器，能夠自動記錄液體壓力的變化過程力變化的儀器，能夠自動記錄液體壓力的變化過程 。記錄紙上記錄的信息能夠反應(yīng)壓力記錄紙上記錄的信息能夠反應(yīng)壓力p與時間與時間t的關(guān)系。的關(guān)系。 懸掛式儀表懸掛式儀表 懸掛式儀表懸掛式儀表 頂板破斷的反彈壓縮信息反彈信息壓縮信息2. YSZ1型液壓支架壓力下縮自記儀型液壓支架壓力下縮自記儀用于測量支柱工作阻力和活柱下縮量的聯(lián)合記錄儀器，用以分析用于測量支柱工作阻力和活柱下縮量的聯(lián)合記錄儀器，用以分析支架的剛度變化。支架的剛度變化。(1)壓力記錄部分。立柱工作阻力的記錄是通過安裝在儀器底部的壓力記錄

8、部分。立柱工作阻力的記錄是通過安裝在儀器底部的壓力傳感器實現(xiàn)壓力傳感器實現(xiàn) 。在記錄紙上畫出壓力值。在記錄紙上畫出壓力值。 (2)下縮量記錄部分。制動器帶動記錄筆，在記錄紙上記下活柱下下縮量記錄部分。制動器帶動記錄筆，在記錄紙上記下活柱下縮量。縮量。 雙平行頂板離層儀（頂板離層多點位移計） 巷幫離層指示儀 巷道深部多點位移指示儀 頂板下沉速度報警儀 雙針表 壓力 測量儀器：振弦式鉆孔應(yīng)力計(40 ) GSJ-2A電腦智能檢測儀 扭距扳手 TYGD10型巖層鉆孔探測儀1.主要用來探測地質(zhì)構(gòu)造，斷層、裂隙;2.探測煤層及其頂板巖層的巖性、厚度;3.探測巷道及采煤工作面頂板離層的位置、間隙的大小及頂

9、板的錯位、破碎情況，為巷道支護及頂板管理提供依據(jù);4.探測瓦斯鉆孔、地質(zhì)鉆孔的鉆孔質(zhì)量。第三節(jié)第三節(jié) 其它礦壓觀測儀器簡介其它礦壓觀測儀器簡介一、電阻應(yīng)變式檢測儀一、電阻應(yīng)變式檢測儀 電阻應(yīng)變式檢測儀是利用電阻應(yīng)變片及電阻應(yīng)變式傳感器電阻應(yīng)變式檢測儀是利用電阻應(yīng)變片及電阻應(yīng)變式傳感器對煤對煤(巖巖)體及支護設(shè)備、構(gòu)件等進行應(yīng)力應(yīng)變分析，以提供有體及支護設(shè)備、構(gòu)件等進行應(yīng)力應(yīng)變分析，以提供有關(guān)的礦壓顯現(xiàn)數(shù)據(jù)。關(guān)的礦壓顯現(xiàn)數(shù)據(jù)。 二、超聲檢測儀二、超聲檢測儀基本上可分為兩類：基本上可分為兩類：一是直接測量縱波速度變化的直讀式超聲檢測儀；體積小，一是直接測量縱波速度變化的直讀式超聲檢測儀；體積小，重量輕，便于攜帶，使用方便。重量輕，便于攜帶，使用方便。二是監(jiān)視波型，分析橫縱波并讀出其波速的超聲檢測儀。具二是監(jiān)