一种巷道表面位移、深部位移同位测量方法

摘要

一种巷道表面位移、深部位移同位测量方法。在巷道内至少布置一个测站，在测站同一垂直断面上顶板和两帮中部施工钻孔，安装深部位移计；在深部位移计装置上标记巷道表面位移观测点，按照“十字”观测法，测量巷道表面位移；根据公式S

说明书

技术领域

本发明适用于巷道矿压监测技术领域，涉及一种巷道表面位移、深部位移同位测量 方法。

背景技术

随着煤炭工业的快速发展，矿井生产能力逐渐增大，工作面设备向大型化、重型化、 自动化方向发展，对巷道支护设计进行监测是不可或缺的，其重要手段是矿压监测。而 支护合理性验证的高精确度尤为重要。巷道矿压监测内容主要包括表面位移、深部位移、 锚杆(索)受力、围岩结构变异探测等。其中，巷道表面位移主要通过“十字”观测法 量测得到，而巷道矿压分析所需的实际深部位移值是绝对位移值，即通过深部位移计读 数得到测点与巷道表面之间的相对位移值，再利用实测得出的巷道表面位移值，通过公 式换算得出。但在现有测站布置方式中，巷道表面位移和深部位移测站分别位于不同的 断面上，但是因为不同断面上的巷道表面位移值存在差异，这就会使得到的深部位移绝 对值产生了误差。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有巷道深部位移测量方法的不足，提供一种方法 简单、安全可靠、能更准确测量深部位移的巷道表面位移、深部位移同位测量方法。

技术方案：本发明的巷道表面位移、深部位移同步测量方法，包括如下步骤：

a、在待测巷道至少布置一个测站，在测站同一截面的顶板和两帮的中部分别各施 工一个钻孔，并在各钻孔内安装深部位移计，且保证顶板和两帮钻孔内的深部位移计布 置在同一垂直断面上，并通过观察深部位移计外部的刻度尺直接读出深部位移相对值；

b、在测站深部位移计位于巷道表面处标记用来记录测量巷道表面位移量的观测点 A、B、C，按照“十字”观测法，测量巷道表面三个观测点A、B、C分别至交汇中点 O的位移量；

c、根据公式S_ni＝│(B_n-B₁)│-(S_读ni-S_读1i)，得出相对准确的深部位移真实值，

式中：

S_ni——第n观测时第i测点的深部位移真实值；

B_n——第n观测时的表面位移值；

B₁——第1观测时的表面位移值；

S_读ni——第n观测时第i测点的深部位移相对值；

S_读1i——第1观测时第i测点的深部位移相对值。

有益效果：本发明利用表面位移深部位移同步测量的方法求得的巷道深部位移，避 免了由于分别布置表面位移和深部位移测站而造成的误差，所以较为准确。通过在巷道 同一垂直断面上顶板或帮部中间施工钻孔，安装深部位移计，读数深部位移相对值；在 深部位移计装置上标记巷道表面位移观测点，按照“十字”观测法，测量巷道表面位移； 根据公式S_i＝│(B_n-B₁)│-(S_读in-S_读i1)，计算得出深部位移绝对值。与现有技术相比：本 发明将表面位移测站和深部位移测站布置在一个巷道断面上，消除了用一个巷道断面上 的表面位移值，来计算得出另一个巷道断面上的深部位移绝对值引起的误差，使结果更 精确。该方法操作简单，安全可靠，实测结果正确率高，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的巷道表面位移和深部位移同位测量断面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施作进一步的描述：

本发明巷道表面位移、深部位移同位测量方法，具体方法如下于：

a、在待测巷道1至少布置一个测站，在测站同一截面的顶板和两帮的中部分别各 施工一个钻孔2，并在各钻孔内安装深部位移计3，且保证顶板和两帮钻孔内的深部位 移计3布置在同一垂直断面上，并通过观察深部位移计外部的刻度尺直接读出深部位移 相对值；

b、在测站的深部位移计3位于巷道表面处标记用来记录测量巷道表面位移量的观 测点A、B、C，这样测量表面位移量和深部位移的测站就位于同一巷道断面上，如图 所示，按照“十字”观测法在测巷道1的同一断面上布置三个观测点A、B、C交汇中 点O，利用测杆或者钢卷尺测量巷道表面三个观测点A、B、C分别至交汇中点O的位 移量；

c、根据公式S_ni＝│(B_n-B₁)│-(S_读ni-S_读1i)，即可得出相对准确的深部位移真实值，

式中：

S_ni——第n观测时第i测点的深部位移真实值；

B_n——第n观测时的表面位移值；

B₁——第1观测时的表面位移值；

S_读ni——第n观测时第i测点的深部位移相对值；

S_读1i——第1观测时第i测点的深部位移相对值。

实例1：.在巷道的表面位移及深部位移实测过程中，在运输巷距工作面300m处布置 一巷道表面位移、深部位移同位测量测站。每天同一时间记录巷道的表面位移和深部位 移；第一次测量时，利用“十字”观测法，测得第1观测时的表面位移值B₁＝1926mm， 作为表面位移初始值，同时通过观察深部位移计的刻度读出此测站同一断面第1观测时 巷道的深部位移相对值S_读1＝0mm作为深部位移初始值。同样利用“十字”观测法，在 第5次观测时的表面位移值B₅＝1855mm，测出第5观测时巷道的深部位移相对值S_读5＝39mm；用公式计算利用本发明的同位测量方式第5次观测时的深部位移真实值S₅： S₅＝│(B₅-B₁)│-(S_读5-S_读1)

式中：

S₅——次5次观测时表面位移深部位移同位测量法求得的深部位移真实值；

B₅——此测站第5观测时的表面位移值；

B₁——此测站第1观测时的表面位移值；

S_读5——此测站第5观测时的深部位移相对值；

S_读1——此测站第1观测时的深部位移相对值；

求得S₅＝│1855-1926│-(39-0)＝32mm。