深部巷道矿压观测方案设计

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摘 要：制定全面、合理的深部巷道矿压观测方案能为深部巷道围岩稳定提供可靠的判定依据，本文探讨了深部巷道的三类矿压观测方案。

关键词：巷道表面收敛；深部位移观测；围岩松动圈

中图分类号：TD16 文献标识码：A

1 工程背景

为了观测巷道支护效果，评价支护参数的合理性，在某矿深部巷道-1015轨道大巷及IV1采区行人下山设置相应的矿压观测测站，通过现场矿压观测，了解其巷道围岩的变形特征，掌握深部巷道矿压显现规律，通过矿压反馈信息，优化巷道的支护方案，实现巷道的快速安全掘进。

2 观测内容

2.1 巷道表面收敛

2.2 巷道深部位移

2.3 围岩松动圈

3 观测方法

3.1 巷道表面收敛

在巷道布置表面位移基点，观测巷道表面位移收敛情况，包括两帮移近量、顶底移近量，采用十字布点法布置，巷道表面位移基点布置如图1所示，用钢卷尺和测杆测量顶底移近量和两帮移近量。每个测站测量内容包括巷道两帮收敛（AB）、顶板下沉（CD）表面位移断面布置示意图如图2所示。

3.2 巷道深部位移

巷道围岩内部相对位移是指围岩的内部各基点间的位移量，内部位移检测的主要目的是判断围岩的松动范围随围岩压力改变的变化规律，为巷道支护提供参考依据。测量仪器采用DW型机械式多点位移计。巷道围岩深部位移观测设置测站时，用安装杆将4个位移基点锁头装入孔内，分别固定在孔深1m、2m、4m、6m的位置上，将套筒树脂粘结在空口处，用钢尺测量各测量钢丝的长度。在Ⅳ1采区行人下山布置1个观测断面，每个断面布置两个测站，分别在巷道两帮帮部各安装一套多点位移计。

3.3 松动圈测试

深部巷道受各个因素影响，巷道平衡状态被打破，围岩的应力重新分布，并在巷道周围产生应力集中。当集中应力小于岩体强度时，围岩将处于弹塑性稳定状态；当集中应力超过岩体强度以后，巷道周边围岩将首先破坏病逐步向围岩深部扩展，直至在一定深度取得三向应力平衡为止，使围岩连续性和完整性遭到破坏，此时围岩已经过度到破碎状态，至此形成的围岩破碎松动区称之为围岩松动圈。

利用KH型超声波探测仪测试巷道围岩松动范围。在每个测站断面各部位布置适量测孔，量测距巷道表面不同深度的各点声波传播波速变化，绘制波速距巷道表面不同深度的变化曲线，确定围岩松动圈的大小。松动圈测试采用一发一收的单孔测试传感器。

松动圈测试实质上是应用超声波在不同介质中传播速度不同，来预测围岩的破坏情况。这种超声波以各种波形在材料和结构内部传播，并由接收仪器接收，通过分析、研究接收和记录下来的波动信号，来确定岩土介质和结构的力学特征，了解其内部缺陷。声波在岩体中传播时，如果在其传播路径上有裂缝存在，声波就会在裂缝处发生绕射，使传播距离增大，走时增加，波速下降。岩体中的裂缝越多、越密、越长，绕射现象就越严重，波速也就越低。

参考文献

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[2]钱七虎，李树枕.深部岩体工程围岩分区破裂化现象研究综述[J].岩石力学与工程学报，2008.

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