專利名稱：一種礦山充填體受力變形監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地礦監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種礦山充填體受力變形監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
大型坑采礦山采用下向分層機(jī)械化盤區(qū)水平進(jìn)路膠結(jié)充填采礦法開采。在礦房或礦塊中，隨著回采工作面的推進(jìn)，向采空區(qū)送入充填材料，以進(jìn)行地壓管理、控制圍巖崩落和地表移動，并在形成的充填體上或在其保護(hù)下進(jìn)行回采。然而實(shí)踐證明:即使是采用充填強(qiáng)度較高的膠結(jié)充填法開采也會引起地表較大范圍的巖體移動、變形和破壞。隨著地下開挖的深度和規(guī)模不斷擴(kuò)大，充填體的大量存在，勢必導(dǎo)致大范圍的巖體移動、變形和破壞問題，對礦區(qū)的整體穩(wěn)定性及豎井安全形成威脅。對充填體變形監(jiān)測一般包括兩個方面:充填體絕對下沉量和充填體豎直方向變形量。目前對充填體的絕對下沉量一般采用水準(zhǔn)測量，水準(zhǔn)測量可以測量該點(diǎn)的絕對位移。然而，目前還沒有對充填體的豎直方向變形量進(jìn)行有效的監(jiān)測方法，特別是大體積充填體。巖體工程一般采用多點(diǎn)位移計(jì)進(jìn)行充填體豎直方向變形量的測量，但是這種多點(diǎn)位移計(jì)對厚大充填體豎直方向變形的測量存在很大的難度，目前也還沒有適合各類充填體測量的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種簡單準(zhǔn)確的礦山充填體受力變形監(jiān)測方法。為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種礦山充填體受力變形監(jiān)測方法，包括如下步驟:
(1)在回風(fēng)井對應(yīng)充填體底部位置處固定一錨桿，在位于充填體頂部的回風(fēng)井井口處固定一帶孔槽鋼；
(2)取鋼絲繩一根，鋼絲繩一端固定在錨桿上形成固定端、另一端從槽鋼上的小孔穿出形成活動端，且使鋼絲繩在其活動端與槽鋼小孔之間留有一定長度；
(3)在鋼絲繩活動端施加并保持一定的拉力，使鋼絲繩始終處于繃緊狀態(tài)，測量鋼絲繩活動端與槽鋼小孔之間的初始距離L ；
(4)每隔一定時間測量鋼絲繩活動端與槽鋼小孔之間的距離1，利用公式I’=L 一 I即可得充填體豎直方向的變形量I’ ;
(5)在充填體頂部設(shè)立絕對下沉量觀測點(diǎn)，在位于充填體外部的圍巖巖移影響線外設(shè)立基站點(diǎn)；以基站點(diǎn)為參照，在絕對下沉量觀測點(diǎn)處測量絕對下沉量觀測點(diǎn)的絕對下沉量，即得充填體的絕對下沉量h。進(jìn)一步地，步驟(I)中，所述槽鋼通過混凝土固定于充填體頂部。進(jìn)一步地，步驟(4)中，每隔1-2個月測量一次鋼絲繩活動端與槽鋼小孔之間的距離I。進(jìn)一步地，步驟(5)中，所述絕對下沉量觀測點(diǎn)設(shè)在回風(fēng)井井口附近。
本發(fā)明步驟(I)中，因礦井的回風(fēng)井都貫穿充填體且都豎直設(shè)置，故可以利用回風(fēng)井進(jìn)行充填體豎直方向變形量的測定，而且該回風(fēng)井可以是現(xiàn)有的回風(fēng)井也可以廢棄的回風(fēng)井，只要能夠保證較長時間內(nèi)的安全使用即可。本發(fā)明步驟(5)中，因圍巖巖移影響線外的地質(zhì)情況可以近似認(rèn)為是不變的，故將作為參照點(diǎn)的基站點(diǎn)設(shè)在圍巖巖移影響線外。本發(fā)明的有益效果在于:測量方法簡單準(zhǔn)確，充分利用了回風(fēng)井等現(xiàn)有工程或廢舊工程，用于監(jiān)測的工程量小，監(jiān)測成本低；對井下相關(guān)工程的影響??；實(shí)現(xiàn)了充填體的豎直方向變形量和絕對下沉量的聯(lián)合監(jiān)測，為礦山安全生產(chǎn)提供了依據(jù)。


圖1為本發(fā)明監(jiān)測方法的總體示意 圖2為槽鋼設(shè)置示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1和2所示，充填體I位于礦井上分段回風(fēng)巷3和下分段回風(fēng)巷4之間，回風(fēng)井2貫穿充填體I并與上分段回風(fēng)巷3和下分段回風(fēng)巷4相連通。
本發(fā)明的一種礦山充填體受力變形監(jiān)測方法，包括如下步驟:
(1)在回風(fēng)井2對應(yīng)充填體I底部位置處固定一錨桿6，在位于充填體I頂部的回風(fēng)井2井口處用混凝土 11固定一帶孔槽鋼7 ；
(2)取鋼絲繩一根，鋼絲繩8一端固定在錨桿6上形成固定端9、另一端從槽鋼7上的小孔14穿出形成活動端10，且使鋼絲繩8在其活動端10與槽鋼小孔14之間留有一定長度；
(3)在鋼絲繩活動端10施加并保持一定的拉力，使鋼絲繩8始終處于繃緊狀態(tài)，用游標(biāo)卡尺測量鋼絲繩活動端10與槽鋼小孔14之間的初始距離L ；
(4)每隔1-2個月用游標(biāo)卡尺測量一次鋼絲繩活動端10與槽鋼小孔14之間的距離1，利用公式I’ =L 一 I即可得充填體I豎直方向的變形量I’ ；
(5)在充填體I頂部設(shè)立絕對下沉量觀測點(diǎn)12，且絕對下沉量觀測點(diǎn)12設(shè)在回風(fēng)井2井口附近，在位于充填體I外部的圍巖巖移影響線5外設(shè)立基站點(diǎn)13 ；以基站點(diǎn)13為參照，在絕對下沉量觀測點(diǎn)12處用水準(zhǔn)儀測量絕對下沉量觀測點(diǎn)12的絕對下沉量，即得充填體I的絕對下沉量h。
權(quán)利要求
1.一種礦山充填體受力變形監(jiān)測方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)在回風(fēng)井對應(yīng)充填體底部位置處固定一錨桿，在位于充填體頂部的回風(fēng)井井口處固定一帶孔槽鋼； (2)取鋼絲繩一根，鋼絲繩一端固定在錨桿上形成固定端、另一端從槽鋼上的小孔穿出形成活動端，且使鋼絲繩在其活動端與槽鋼小孔之間留有一定長度； (3)在鋼絲繩活動端施加并保持一定的拉力，使鋼絲繩始終處于繃緊狀態(tài)，測量鋼絲繩活動端與槽鋼小孔之間的初始距離L ； (4)每隔一定時間測量鋼絲繩活動端與槽鋼小孔之間的距離1，利用公式I’=L 一 I即可得充填體豎直方向的變形量I ’。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山充填體受力變形監(jiān)測方法，其特征在于，還包括如下步驟: (5)在充填體頂部設(shè)立絕對下沉量觀測點(diǎn)，在位于充填體外部的圍巖巖移影響線外設(shè)立基站點(diǎn)；以基站點(diǎn)為參照，在絕對下沉量觀測點(diǎn)處測量絕對下沉量觀測點(diǎn)的絕對下沉量，即得充填體的絕對下沉量h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山充填體受力變形監(jiān)測方法，其特征在于，步驟(I)中，所述槽鋼通過混凝土固定于充填體頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦山充填體受力變形監(jiān)測方法，其特征在于，步驟(4)中，每隔1-2個月測量一次鋼絲繩活動端與槽鋼小孔之間的距離I。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦山充填體受力變形監(jiān)測方法，其特征在于，步驟(5)中，所述絕對下沉量觀測點(diǎn)設(shè)在回風(fēng)井井口附近。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種礦山充填體受力變形監(jiān)測方法，包括如下步驟(1)在回風(fēng)井對應(yīng)充填體底部位置處固定一錨桿，在位于充填體頂部的回風(fēng)井井口處固定一帶孔槽鋼；(2)取鋼絲繩一根，鋼絲繩一端固定在錨桿上形成固定端、另一端從槽鋼上的小孔穿出形成活動端；(3)使鋼絲繩始終處于繃緊狀態(tài)，測量鋼絲繩活動端與槽鋼小孔之間的初始距離L；(4)每隔一定時間測量鋼絲繩活動端與槽鋼小孔之間的距離l，利用公式l’=L－l即可得充填體豎直方向的變形量l’。本發(fā)明測量方法簡單準(zhǔn)確，充分利用了回風(fēng)井等現(xiàn)有工程或廢舊工程，用于監(jiān)測的工程量小，監(jiān)測成本低；對井下相關(guān)工程的影響小。
文檔編號G01B5/30GK103148770SQ20131008284
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者楊志強(qiáng), 王虎, 郭慧高, 李庶林, 辜大志, 鄒龍, 周橋, 彭府華 申請人:金川集團(tuán)股份有限公司