[发明专利]一种深部软岩巷道变形量的监测方法

说明书

本发明公开了一种深部软岩巷道变形量的监测方法，包括以下步骤：1)钻孔；2)安装测斜管；3)安装滑动式测斜仪；4)连接采集系统。采用本发明的方法，可以测量临空巷道面的变形量，也可以同时测量垂直巷道临空面的内部位移，可以真实反应巷道围岩内部位移的变化规律，确定合理的支护参数和合适的支护时机。本发明采用滑动式测斜仪传感器和实时采集系统自动采集测量数据，既可以测量临空巷道面的变形量，也可以同时测量垂直巷道临空面的内部位移，可以真实反应巷道围岩内部位移随时间蠕变的变化规律，因此，针对深部开采的软岩巷道支护设计的关键参数实时精准获取，针对不同地质条件下的软岩巷道支护设计提供了关键参数获取的理想方法。

技术领域

本发明属于矿山安全技术领域，具体涉及一种深部软岩巷道变形量的监测方法。

背景技术

在矿山深部开采过程中往往会带来高温、高压、高应力的扰动，导致巷道围岩的变形量日益加大，特别是对于地质条件较差的软岩，其变形量更是难以准确估测，导致巷道支护难度更大，而且由于各矿山地质条件不同，即使同一矿山不同中段巷道地质条件存在差异，支护参数无法统一标准。由于软岩支护没有统一的支护标准参数，必须根据现场条件获取关键的支护参数，而软岩支护变形量和变形时间是支护计算的重要基础参数。现有监测手段主要采用巷道收敛计、表面位移计，各传感器之间相互独立，对于软岩变形量大、蠕变时间长，时间效应影响大的情况适用效果差，部分采用固定测点定时激光测量的方法，测量方法简单方便，但是无法做到实时测量，因此，不能准确获取变形发生的时间，难以掌握软岩巷道蠕变时间规律，对支护方式与支护参数的选取无法提供合理的依据，导致支护强度不足多次返修，或支护过度材料浪费造成经济损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以实时监测巷道变形量的深部软岩巷道变形量的监测方法，解决目前难以掌握软岩巷道蠕变时间规律的问题。

本发明这种深部软岩巷道变形量的监测方法，包括以下步骤：

1)钻孔：巷道的掘进当头选取监测点，接着在巷道的顶板、两帮进行钻孔施工；

2)安装测斜管：将测斜管放置于钻孔内，测斜管对称的两个槽口应垂直巷道表面放置，另外两个对称槽口平行于巷道表面，接着在测斜管和钻孔围岩壁之间高压注水泥砂浆，使测斜管周围形成混凝土结构，测斜管完全固定在钻孔内，然后测量测斜管方位角及钻孔孔口坐标并记录测量数据；

3)安装滑动式测斜仪：在测斜管内安装滑动式测斜仪，将滑动式测斜仪的探头导轮卡置在测斜管的槽口中，再将探头导轮放置到测斜管最深处，使得测斜仪中最底部的传感器的位于测斜管底部，其中探头导轮垂直巷道表面方向安装，安装完毕后，将测斜仪的数据线引出并封盖好测斜管；

4)连接采集系统：将步骤3)中测斜仪的数据线与相对应的采集系统相连，在采集系统中设置自动采集，每隔设定时间，采集滑动式测斜仪测得的角度值，接着采集系统根据测得的角度值，转换成位移值，实现巷道位移的实时监测。

所述步骤1)中，钻孔的数量为4～6个，钻孔与巷道掘进面夹角为45度，钻孔深度为5m，钻孔直径为90mm。

所述步骤2)中，测斜管的长度为5m，测斜管的直径为70mm。

所述步骤3)中，滑动式测斜仪包括有智能电子芯片组，装配有两组探头导轮不锈钢连接杆，可拆卸式底部缓冲垫，传感器和万向节；不锈钢连接杆为空心管，其内部设置3个传感器；每两个传感器之间通过万向节连接；传感器与智能电子芯片组通过电缆连接；智能电子芯片组装配于不锈钢连接杆的顶部；不锈钢连接杆底部固定连接有可拆卸式底部缓冲垫。

所述的传感器为双轴倾角3DMEMS传感器，传感器的个数为3个，可测两个方向的位移值；智能电子芯片组为型号JMJL-1021RD；两组探头导轮的间距L为500mm。

所述步骤4)中，采集系统为JMZX-32A/AB数据采集系统，设定时间为1min。