一種現場測試巷道擾動范圍的方法技術

本發明專利技術公開了一種現場測試巷道擾動范圍的方法，它是在擾動測試區選取相鄰兩條平行的巷道，一條為震動源巷道，另一條為測壓巷道；在震動源巷道中施工爆破孔，在測壓巷道的每個測試孔內布置測試系統；在震動源巷道中實施爆破，在測壓巷道觀看圓柱形柔性膠囊的壓力變化情況，如無變化的，說明沒有受到撓動，繼續對下一個爆破孔實施爆破，依次類推，直到所有圓柱形柔性膠囊出現壓力變化為止，此時的圓柱形柔性膠囊與爆破點之間的距離，為炸藥爆破后引起的相鄰巷道的擾動范圍。本發明專利技術能在現場針對具體煤層開采環境，快速判斷巷道擾動范圍，確定相關距離參數，對深部開采擾動型災害防控具有重要意義。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于煤礦開采

技術介紹
實踐證明，在800米以下的煤礦深部巷道掘進時，巷道之間會出現相互擾動影響的現象，對巷道支護與穩定極為不利。特別是隨著開采深度的增加，相關動力現象，如沖擊地壓、瓦斯突出、水害等，將更加嚴重。因為沖擊地壓對擾動最敏感，所以隨著煤層開采向深部發展，越來越多深部巷道出現擾動型沖擊地壓，且強度與頻率呈現逐步增加的趨勢。為了防治擾動型沖擊地壓，需要對巷道擾動的范圍進行定量，但目前還沒有針對深部開采條件下，進行現場確定巷道擾動范圍的測試方法，使得目前的巷道間距等參數的確定大都采用經驗數據，結果造成巷道相互擾動，造成多災害隱患。因此，在現場能針對具體煤層開采環境，快速判斷巷道擾動范圍，確定相關距離參數，對深部開采擾動型災害防控具有重要意義。專利技術目的本專利技術的目的是針對上述問題，提出一種簡單、易行的現場測試巷道擾動范圍的方法。本專利技術的技術方案是:，步驟如下:第一步，在煤礦深部已經巷道掘進完成的區域，選取沒有異常構造、能代表區域特征的區段作為擾動測試區，在該測試區選取相鄰的兩條平行的巷道作為試驗巷道；其中一條試驗巷道作為震動源巷道，另一條巷道作為測壓巷道；第二步，在震動源巷道中施工爆破孔，從第一個爆破孔開始，每間隔5m布置一個爆破孔，孔深5m、直徑42mm，鉆孔距離底板1-1.5m，鉆孔方向為水平方向；每個爆破孔裝入lkg的炸藥；第三步，在測壓巷道中，距離底板1.0-1.5m的位置，每間隔lm布置一個直徑42mm的測壓孔，至少布置7個以上的測壓孔，要求第一個測壓孔深度5m，且位置與第一個爆破孔相對應，從第二個測壓孔開始逐級加深，直至最后一個鉆孔達到17m以上深度；在每個測試孔內布置測試系統；每套測試系統由圓柱形柔性膠囊、液體加壓裝置和壓力測試裝置組成；所述的圓柱形柔性膠囊一端設有排氣閥，另一端設有連接口 ；所述的液體加壓裝置設有壓力表；所述的壓力測試裝置由液體壓力傳感器和數據記錄儀組成；布置時首先將圓柱形柔性膠囊排氣閥打開，用高壓軟管與加壓裝置連接，將液體壓力傳感器安裝在高壓軟管上；啟動加壓裝置，向圓柱形柔性膠囊充入液體，同時將氣體排出，待圓柱形柔性膠囊氣體排空、液體充滿時，同時關閉排氣閥和加壓裝置，再將充滿液體的圓柱形柔性膠囊放入測試孔底部；第四步，重新啟動加壓裝置，開始向圓柱形柔性膠囊充入液體，此時圓柱形柔性膠囊開始膨脹，當觀測到壓力表突然上升增大時，說明圓柱形柔性達到初撐力，加載到設計的工作阻力30MPa時，通過溢流閥作用保持在工作壓力上；第五步，在震動源巷道中從第一個爆破孔開始實施爆破，每次爆破后通過數據記錄儀記錄距離爆破點最近的幾個圓柱形柔性膠囊的壓力變化情況，如無變化的，說明沒有受到撓動，繼續對下一個爆破孔實施爆破，依次類推，直到有圓柱形柔性膠囊出現壓力變化為止，此時的圓柱形柔性膠囊與爆破點之間的距離，為lkg炸藥爆破后引起的相鄰巷道的擾動范圍；從而為下一步設計巷道間距、一次性起爆藥量的設計提供參考依據，避免今后巷道施工時造成相互擾動現象，消除擾動型沖擊地壓隱患。本專利技術能在現場針對具體煤層開采環境，快速判斷巷道擾動范圍，確定相關距離參數，對深部開采擾動型災害防控具有重要意義。【附圖說明】圖1是圈定測試區域圖；圖2是測試系統示意圖。圖例說明，1-排氣閥，2-圓柱形柔性膠囊，3-連接口，4-高壓軟管，5-測壓孔，6-液體壓力傳感器，7-數據記錄儀，8-液體加壓裝置。【具體實施方式】下面結合【附圖說明】本專利技術的實施。本專利技術的現場測試巷道擾動范圍的方法，步驟如下:第一步，在煤礦深部已經巷道掘進完成的區域，選取沒有異常構造、能代表區域特征的區段作為擾動測試區，在該測試區選取相鄰的2條平行的巷道作為試驗巷道；其中一條試驗巷道作為震動源巷道，另一條巷道作為測壓巷道，如圖1所示；第二步，在震動源巷道中施工爆破孔，從第一個爆破孔開始，每間隔5m布置一個爆破孔，孔深5m、直徑42mm，鉆孔距離底板1-1.5m，鉆孔方向為水平方向；每個爆破孔裝入lkg的炸藥，如圖1所示；第三步，在測壓巷道中，距離底板1.0-1.5m的位置，每間隔lm布置一個直徑42mm的測壓孔5，至少布置7個以上的測壓孔5，要求第一個測壓孔5深度5m，且位置與第一個爆破孔相對應，從第二個測壓孔5開始逐級加深，直至最后一個鉆孔達到17m以上深度，如圖1所示；如圖2所示，在每個測壓孔5上布置測試系統；每套測試系統由圓柱形柔性膠囊2、液體加壓裝置8和壓力測試裝置組成；所述的圓柱形柔性膠囊2 —端設有排氣閥1，另一端設有連接口 3 ;所述的液體加壓裝置8設有壓力表和溢流閥；所述的壓力測試裝置由液體壓力傳感器6和數據記錄儀7組成；布置時首先將圓柱形柔性膠囊2排氣閥1打開，用高壓軟管4與加壓裝置8連接，將液體壓力傳感器6安裝在高壓軟管4上；啟動加壓裝置8，向圓柱形柔性膠囊2充入液體，同時將氣體排出，待圓柱形柔性膠囊2氣體排空、液體充滿時，同時關閉排氣閥1和加壓裝置8，再將充滿液體的圓柱形柔性膠囊2放入測壓孔5底部；第四步，重新啟動加壓裝置8，開始向圓柱形柔性膠囊2充入液體，此時圓柱形柔性膠囊2開始膨脹，當觀測到壓力表突然上升增大時，說明圓柱形柔性2達到初撐力，加載到設計的工作阻力30MPa時，通過調整溢流閥保證準確的工作壓力；第五步，在震動源巷道中從第一個爆破孔開始實施爆破，每次爆破后通過數據記錄儀記錄距離爆破點最近的幾個圓柱形柔性膠囊的壓力變化情況，如無變化的，說明沒有受到撓動，繼續對下一個爆破孔實施爆破，依次類推，直到有圓柱形柔性膠囊出現壓力變化為止，此時的圓柱形柔性膠囊與爆破點之間的距離，為lkg炸藥爆破后引起的相鄰巷道的擾動范圍；從而為下一步設計巷道間距、一次性起爆藥量的設計提供參考依據，避免今后巷道施工時造成相互擾動現象，消除擾動型沖擊地壓隱患。【主權項】1.，其特征在于，步驟如下: 第一步，在煤礦深部已經巷道掘進完成的區域，選取沒有異常構造、能代表區域特征的區段作為擾動測試區，在該測試區選取相鄰的兩條平行的巷道作為試驗巷道；其中一條試驗巷道作為震動源巷道，另一條巷道作為測壓巷道； 第二步，在震動源巷道中施工爆破孔，從第一個爆破孔開始，每間隔5m布置一個爆破孔，孔深5m、直徑42mm，鉆孔距離底板1-1.5m，鉆孔方向為水平方向；每個爆破孔裝入1kg的炸藥； 第三步，在測壓巷道中，距離底板1.0-1.5m的位置，每間隔lm布置一個直徑42mm的測壓孔，至少布置7個以上的測壓孔，要求第一個測壓孔深度5m，且位置與第一個爆破孔相對應，從第二個測壓孔開始逐級加深，直至最后一個鉆孔達到17m以上深度； 在每個測試孔內布置測試系統；每套測試系統由圓柱形柔性膠囊、液體加壓裝置和壓力測試裝置組成；所述的圓柱形柔性膠囊一端設有排氣閥，另一端設有連接口 ；所述的液體加壓裝置設有壓力表；所述的壓力測試裝置由液體壓力傳感器和數據記錄儀組成；布置時首先將圓柱形柔性膠囊排氣閥打開，用高壓軟管與加壓裝置連接，將液體壓力傳感器安裝在高壓軟管上；啟動加壓裝置，向圓柱形柔性膠囊充入液體，同時將氣體排出，待圓柱形柔性膠囊氣體排空、液體充滿時，同時關閉排氣閥和加壓裝置，再將充滿液體的圓柱形柔性膠囊放入測試孔底部； 第四步，重本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種現場測試巷道擾動范圍的方法，其特征在于，步驟如下：第一步，在煤礦深部已經巷道掘進完成的區域，選取沒有異常構造、能代表區域特征的區段作為擾動測試區，在該測試區選取相鄰的兩條平行的巷道作為試驗巷道；其中一條試驗巷道作為震動源巷道，另一條巷道作為測壓巷道；第二步，在震動源巷道中施工爆破孔，從第一個爆破孔開始，每間隔5m布置一個爆破孔，孔深5m、直徑42mm，鉆孔距離底板1?1.5m，鉆孔方向為水平方向；每個爆破孔裝入1kg的炸藥；第三步，在測壓巷道中，距離底板1.0?1.5m的位置，每間隔1m布置一個直徑42mm的測壓孔，至少布置7個以上的測壓孔，要求第一個測壓孔深度5m，且位置與第一個爆破孔相對應，從第二個測壓孔開始逐級加深，直至最后一個鉆孔達到17m以上深度；在每個測試孔內布置測試系統；每套測試系統由圓柱形柔性膠囊、液體加壓裝置和壓力測試裝置組成；所述的圓柱形柔性膠囊一端設有排氣閥，另一端設有連接口；所述的液體加壓裝置設有壓力表；所述的壓力測試裝置由液體壓力傳感器和數據記錄儀組成；布置時首先將圓柱形柔性膠囊排氣閥打開，用高壓軟管與加壓裝置連接，將液體壓力傳感器安裝在高壓軟管上；啟動加壓裝置，向圓柱形柔性膠囊充入液體，同時將氣體排出，待圓柱形柔性膠囊氣體排空、液體充滿時，同時關閉排氣閥和加壓裝置，再將充滿液體的圓柱形柔性膠囊放入測試孔底部；第四步，重新啟動加壓裝置，開始向圓柱形柔性膠囊充入液體，此時圓柱形柔性膠囊開始膨脹，當觀測到壓力表突然上升增大時，說明圓柱形柔性達到初撐力，加載到設計的工作阻力30MPa時，通過溢流閥作用保持在工作壓力上；第五步，在震動源巷道中從第一個爆破孔開始實施爆破，每次爆破后通過數據記錄儀記錄距離爆破點最近的幾個圓柱形柔性膠囊的壓力變化情況，如無變化的，說明沒有受到撓動，繼續對下一個爆破孔實施爆破，依次類推，直到所有圓柱形柔性膠囊出現壓力變化為止，此時的圓柱形柔性膠囊與爆破點之間的距離，為1kg炸藥爆破后引起的相鄰巷道的擾動范圍；從而為下一步設計巷道間距、一次性起爆藥量的設計提供參考依據，避免今后巷道施工時造成相互擾動現象，消除擾動型沖擊地壓隱患。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘立友，段大勇，劉宏軍，趙清壽，陳理強，魏輝，
申請(專利權)人：山東科技大學，
類型：發明
國別省市：山東;37