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1、雁崖煤矿8304工作面110工法PU监测系统方案、系统监测指标及意义指标类别意义顶板 离层巷道 围岩 位移顶板失稳往往造成冒顶事故，顶板的稳定性是各类巷道围 岩稳定性判定的核心。为此，在巷道支护工程中，要及时掌握 巷道顶板的在锚固范围之内与锚固范围之外的离层情况，以及 早发现顶板失稳征兆，避免冒顶事故发生。同时可为完善支护 参数提供依据。顶底板 位移巷道 围岩 位移顶底板位移监测主要在工作面后方的采空区留巷段的动 压区，监测数据用来与巷道顶板离层、恒阻锚索受力一起分析， 分析顶板岩层的运动、锚索受力及顶板离层的基本规律。锚杆 （索） 受力巷道 支护 体应 力锚杆（索）承受荷载测试试验是测试巷道
2、支护后锚杆（索） 实际受力状态的一种原位测试方法，主要反映锚杆（索）和承 托岩石物件对围岩的实际锚固力，是锚杆（索）支护巷道监测 的一项重要内容。可分析锚杆（索）支护巷道在服务期间锚杆 的荷载变化情况，监测锚杆（索）工作状态，为调整和修改支 护参数提供基础数据，具体确定巷道围岩的活动时期和稳定时 期，从而有针对性地采取支护措施。支承 压力 分布煤体 应力采场推进过程中，由于悬露空间增大，造成煤体四周压力 产生变化，煤体产生失稳，煤体压力高峰位置向外转移。采场 围岩的运动以及其中分布的高峰支承压力是导致采场发生动 力灾害的根本致因。因此，正确预测采场支承压力分布变化规 律是预防和控制采场围岩灾害
3、的基础。支架受力及缩量支架 应力 及缩 量超前支架、过渡支架、超后支架和工作面支架受力及缩量 监测，对于采场支架与围岩相互作用关系，研究采场顶板运动 规律具有重要影响，通过对采场支架立柱受力状况和位移量的 监测，准确掌握采场顶板岩层运动规律，为沿空护巷支护设计 提供矿山压力上的指导。二、设备布置方案110工法PU监测系统设备布置图:110工法PU监测系统设备布置图浅基点VYHU200恒阻大变形错索深基点YAD200锚索测力仪GPUD2t)0/60町广用本安型无线压力位移传感器本安型顶底板移近量监测仪奇1明00顶板位移监测仪可缩匚型钢或两支柱，架巷道测站示意图GID。；液压支架活柱缩量传感器监测
4、仪器仪表:顶底板移近量 监测悦矿用本安型压力佳感器活拄韬量佐感器顶板位科监测位5T用13杆锚索测力找柔性注液探洲单元监测方案: （一）顶板离层监测巷道顶板活动的主要表现为弯曲下沉、离层、冒顶，须通过顶板 位移监测仪监测。顶板位移监测仪采用中32mm钻孔安装，顶板钻孔深度不大于10 米，允许钻孔倾角+30度。每个顶板离层传感器配套一个3通本安型 接线盒，安装方法如下图示。深基点A安装在老顶中，浅基点B安装 在直接顶中。顶板位移监测仪的安装与恒阻锚索支护同时进行。雁崖煤矿8304顺槽每隔50m装设1台，深基点深度11m （比恒阻锚索锚固段高1层位），浅基点深度2m。共10台。（二）顶底板位移监测通
5、过监测顶底板移近量与恒阻锚索压力监测、顶板离层监测相比 较，分析离层及顶板下沉，使得出的结论更加准确。顶底板位移监测 是通过YHU200型矿用本安型顶底板移近量监测仪来观测。雁崖煤矿8304顺槽顺槽每隔20m装设1台（此设备可复用）。共10台，后续留巷视现场情况复用。（三）锚杆（索）受力监测锚杆（索）载荷监测是为便于实时跟踪监测锚杆（索）载荷变化 情况，根据载荷变化所对应的时空关系，分析锚杆（索）工作状态， 为调整和修改锚杆（索）支护参数提供基础数据依据。锚杆（索）载 荷的监测是通过YAD200型矿用锚杆（索）测力仪来观测，穿孔直径 80mm。雁崖煤矿8304顺槽顺槽每隔50m装设1组，切缝侧
6、及巷道中部恒阻锚索安装。共20台。建议前期加密观测。（四）支承压力分布监测通过柔性注液探测单元主动给钻孔施加预应力，与孔壁全面耦 合，监测岩层由弹性变形到塑性变形的全过程，进而推演出采场支承 压力分布变化规律。+ 柔性注液探测单元特点普通刚性 钻孔应力计1、由“被动*变*主动”监测柔性注掖探测单元柔性注液探测单元现场给予一个核定 初撑力，主动对钻孔施加预应力，完 全消除了非柔性材料安装间隙所带来 的煤体禅性变形区无测量数据的弊端.2、全过程监测 柔性注液探测单元特点由于监测岩层与柔性探测单元的弹性 模量基本一致，探测单元能够监测岩 层由弹性变形到塑性变形的全过程，十 出甘占,到*而”监涮性注液
7、彖测单元监测的全面耦合，测 的不是一个点，而是孔壁一个整体，有 效解决了非柔性材料在煤体塑性变形区 单点、单向测试带来的数据失真的问题, 应力方向不确定性的存在）4、多种规格，适应不同现场条件已研发048mm、078mm. 0110mm. L25cm、 L30cm L50cm等多种规格满足不同的地.顷生产 条件比如可布置在冲击地压矿井的卸压瓦中， 既达到来前卸压的目的，又能监测采动过程中的 支承压力分布规律*安全可靠、经济合理，5、单孔多点全向测量柔性注液探测单元可以在一个钻孔当中串联多个，感压互不影响，真正的经济、准 确改变了以往多个钻孔，不同深度分析存在误差的局面。雁崖煤矿8304顺槽安装
8、2测站。距切眼120m/140m顺槽向工作面实体煤打孔，孔径 54mm，钻 孔深度7m/12m，孔间距1m，距底板高度1m。（五）支架受力及缩量监测为监测切缝成巷过程中工作面端头段上覆岩层压力变化，通过对 采场超前支架、过渡支架、超后支架和工作面支架立柱受力状况和缩量的监测，掌握采场顶板岩层运动规律，为切顶卸压自动成巷支护设计提供矿山压力上的指导。雁崖煤矿8304工作面支架均布安装10台GPD60W型矿用本安型 无线压力传感器（此设备可复用）；滞后支架/支柱安装12台GPUD2000/60W型矿用本安型无线压力 位移传感器；结合GUD2000液压支架活柱缩量传感器监测留巷段单体 的缩量及压力变
9、化（此设备可复用）。共12台。建议前期加密观测， 每隔15m装1测站。三、软件系统功能将各种矿压仪表，诸如测压仪、顶板位移监测仪、锚杆锚索应力 测力仪、支承压力分布监测仪等在线、非在线矿压仪表整合到一起， 对这些仪表的现场数据进行综合的比较分析，从而真实地反映出整个 工作面在采动过程中的矿山压力变化情况（上覆岩层运动规律、支承 压力分布范围及峰值、内外应力场的分布变化规律、支架工作状况等 矿压显现规律），为煤矿的安全生产提供可靠的依据，并对观测设备 进行以图表、图形、报表等多种形式展现数据变化情况，给用户从宏 观到微观多种图形化展示方式，方便用户远程实时分析查看。基本信息设置i参数设置：二：二
10、二二:二二：测点管理 ；=：进尺录入 ?=二存储设备上传 二二二二OPC服务管理 开启/关闭语音预警在线矿压监测预警 系统巷道顶板位移监测支架工况实时监测数据明细查询支架阻力曲线循环工作阻力曲线工作面压力分布曲线工作面三维应力云图支架载荷频度分析 二二监测报表顶板位移实时监测 r二数据明细查询 顶板位移曲线查询 顶板位移K线图顶板位移分布分析顶板位移监测报表锚杆/索应力监测上:二锚杆/索应力实时监测、二二:二:二:二数据明细查询* 锚杆/索应力曲线、:锚杆/索应力K线图:* 锚杆/索应力分布分析* 锚杆/索监测报表在线矿压监测预警系统巷道围岩应力监测围岩应力实时监测数据明细查询围岩应力曲线围岩
11、应力K线图围岩应力分布分析围岩应力三维云图围岩应力监测报表远程远控系统维护-=二:用户管理 二:二二二二:二:密码修改 :二二二:二二数据库操作软件注册提供工作面三维应力云图分析和围岩应力三维云图分析:工作面三维云图分析围岩应力三维云图分析四、监测方案及设备清单一、监测方案8304工作面采用切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术后，需要对 工作面及巷道的受力及位移情况进行监测，以便制定进一步优化补充 措施。压力监测主要是对液压支架左柱、右柱及平衡千斤顶受力进行监 测，工作面支架均匀布置10测点。采取压力位移动态监测方法，共布置固定测站10个：顶板位移监测仪顺槽每隔50m装设1台，深基点深度11m，浅基
12、 点深度2m,共布置10台。顶底板移近量监测顺槽每隔20m装设1台（此设备可复用）。共 10台，后续留巷视现场情况复用。恒阻锚索测力仪每隔50m装设1组，切缝侧及巷道中部恒阻锚索 安装。共20台。建议前期加密观测。支承压力监测距切眼120m/140m顺槽向工作面实体煤打孔，孔径 54mm，钻孔深度7m/12m，孔间距1m，距底板高度1m。滞后支架/支柱安装12台GPUD2000/60W型矿用本安型无线压力 位移传感器；结合GUD2000液压支架活柱缩量传感器监测留巷段单体 的缩量及压力变化（此设备可复用）。共12台。建议前期加密观测， 每隔15m装1测站。（详见配置清单）二、设备清单序号产品名
13、称产品型号单位数量110 工法 PU监测系统一、井上部分1监控主机研华台12打印机惠普台13UPS电源C1KS台14矿用信息传输接口KJ427-J台15矿用信息传输接口KJ385-J台16110工法PU监测系统软件KJ427套17矿用手持采集器FCH8/1.5台1二、井下部分2.1 8304综采工作面井下部分（工作面支架压力监测子系统）1矿用本安型信号转换器KZG18台12矿用本安型无线传输分站KJ427-F台13矿用本安型无线压力传感器GPD60W台104矿用隔爆兼本安不间断电源KDW28-18台15矿用通讯电缆MHYBV2x2x1.0米3006 接线盒（二通）JHH-2个 52.2 830
14、4工作面回风巷道井下部分（顶板位移及恒阻锚索监测子系统）1以太网信号转换器KZC12台12矿用本安型压力监测责占KJ385-F1台13矿用本安型传输分站KJ27-F台24顶板位移监测仪YUD300台105矿用锚杆（索）测力仪YAD200台226矿用隔爆兼本安不间断电源KDW28-18台37矿用通讯电缆MHYBV2x2x1.0米10008接线盒（六通）JHH-6个202.3其它设备（巷道变形监测）1矿用本安型顶底板移近量监测仪YHU200台102.4 8304工作面单体监测井下部分（留巷临时支护压力及缩量监测子系统）1矿用本安型无线压力位移传感器GPUD2000/60W台122液压支架活柱缩量传感器GUD2000台123矿用本安型无线中继器KJ427-Z台34接线盒（二通）JHH-2个105挡砰压力盒（机械）DP-6台102.5 8304工作面围岩应力监测井下部分（支承压力分布围岩应力监测子系统）1矿用本安型无线压力传感器GPD60W台22柔性注液探测单元组（9m）ZKYL-48套23柔性注液探测单元组（15m）ZKYL-48套24安装机具（单油路手动泵及安装杆等）套1矿方提供高压油管等连接件。山东科大中天电子有限公司110工法项目监测工作组2017-4-10
