煤矿掘进巷道顶板离层量监测

⑴监测设备

监测设备选用机械顶板离层仪（KGE30B）、液压枕(MCJ-60)进行布置。

⑵锚杆（索）压力表监测布置方法

①锚杆（索）压力表监测布置：巷道正常掘进期间每50m安装一组锚索液压枕、顶锚杆液压枕和帮锚杆液压枕。锚索液压枕布置在巷道行人侧顶锚索上（两排锚杆正中）。顶锚杆液压枕安装在巷道行人侧第三根顶锚杆上，帮锚杆液压枕分别在巷道两帮的第二根帮锚杆上安装，要求与顶锚杆液压枕同排布置；十字交叉点及丁字交叉点要求在巷道中心交点半径500mm范围以内安装顶板离层仪和液压枕。

②锚杆（索)压力表安装及初始值设置

锚杆压力表初始值为锚杆达到预紧扭矩300N·m时所显示的数据。

锚索压力表初始值为锚索达到预紧力200KN规定值时的显示值。

③离层仪安装及离层危险性的设置

顶板离层仪安装由生产科动态组人员负责，设备安装要求紧贴岩面，对于安装质量不合格的，要求在原安装点0.5m范围内重新进行安装。正常施工巷道离层仪要求安设在巷道顶板正中位置（两排锚杆正中）；十字（丁字）交叉点离层仪安设在巷道顶板中心交点半径500mm范围内，并用红漆画圆圈进行标注。

双基点顶板离层仪的浅基点应固定在锚杆端部（1900mm）位置，深基点应固定在锚索端部上方稳定岩层内300-500mm，若无稳定岩层，深基点在顶板中的深度不小于巷道跨度的1.5倍。

顶板离层仪深、浅测筒初始值应控制在10mm以内、锚杆液压枕初始值为锚杆拧紧扭矩达到300N.m时液压枕压力表显示数值，锚索液压枕初始值为锚索预紧力达到200KN时液压枕压力表显示数值。

离层危险性设置：掘进工作面顶板离层值在超过50mm时，要停止掘进，采取措施进行处理；离层值大于100mm时，必须立即撤出人员，及时汇 矿总工程师，进行处理。

根据锚杆（索）最大延伸值法（指以锚杆索发生破断时的最大拉伸值确定离层 警值）。

S警=ΔS×l ΔS=ΔL/l l=L-V/(S1-S2)

公式：S警=ΔS×{L-V/(S1-S2)}

其中：ΔS为锚杆或锚索的拉伸率，%；

ΔL为锚杆或锚索的伸长量，mm；

l为锚杆或锚杆或锚索自由段长度，mm；

V为每根锚杆或锚索所有锚固剂的体积，mm3；

L为锚杆有效长度（除去外露长度）；

S1为锚杆或锚索眼孔截面积，mm2；

S2为锚杆或锚索截面积，mm2。

锚杆允许延伸率：BHRB材质335螺纹钢延伸率12%

锚索允许延伸率：1×7结构，直径18.9mm钢绞线，延伸率4%。

顶锚杆S警=ΔS×{L-V/(S1-S2)}=12%×{1960-415265mm3/（615.44-314）}=70mm。

锚索S警=ΔS×{L-V/(S1-S2)}=4%×{5550-664424mm3/（615.44-280.41）}=143mm。

根据《山西省煤矿顶板管理规定（试行）》第一百二十七条规定：掘进工作面顶板离层值在超过50mm，要停止掘进，采取措施进行处理；离层值大于100mm，必须立即撤出人员，及时汇 矿总工程师，进行处理。

结合以上锚杆（索）最大延伸值法计算值，以及《山西省煤矿顶板管理规定（试行）》规定，取两者最小值，即离层仪 警值按照“掘进工作面顶板离层值在超过50mm，要停止掘进，采取措施进行处理；离层值大于100mm，必须立即撤出人员，及时汇 矿总工程师，进行处理。”执行。

④当围岩地质和生产条件发生变化时（构造、断面变化、支护改变、岩性变化、开口、拐弯、贯通等），应在变化点5米范围内安设测站，构造区、破碎区、动压影响区等区域内加密布置。

⑤煤层下分层工作面在进入上分层采空区时，在进入采空区前30m、前10m、进入采空区后10m等区域各安装一组机械顶板离层仪和液压枕。

⑥巷道顶板离层仪、锚杆、锚索液压枕设备安装后，必须在安装位置巷道行人侧帮部距底板1.8m处（牌板上平面高度）统一挂牌编号管理，牌板悬挂距仪器仪表前后不超1m范围内（顶板离层仪牌板必须与离层仪安装位置正对齐），并固定牢靠。