基于莫尔技术的巷道围岩离层位移监测技术

水平位移监测方案

水平位移监测方案 一、精度选择 按照设计要求，对照《工程测量规范》（GB 50026-2007），选用三等水平位移监测网进行检测，可以满足精度要求。 表1-2 水平角方向观测法的技术指标 （1）观测原理：如下图所示，如需观测某方向上的水平位移PP′，在监测区域一定距离以外选定工作基点A，水平位移监测点的布设应尽量与工作基点在一条直线上。沿监测点与基准点连线方向在一定远处（100~200m）选定一个控制

（2）精度分析： 由小角法的观测原理可知，距离D和水平角β是两个相互独立的观测值，所以由上式根据误差传播定律可得水平位移的观测误差： 水平位移观测中误差的公式，表明： ①距离观测误差对水平位移观测误差影响甚微，一般情况下此部分误 差可以忽略不计，采用钢尺等一般方法量取即可满足要求； ②影响水平位移观测精度的主要因素是水平角观测精度，应尽量使用 高精度仪器或适当增加测回数来提高观测度； ③经纬仪的选用应根据建筑物的观测精度等级确定，在满足观测精度 要求的前提下，可以使用精度较低的仪器，以降低观测成本。 优点：此方法简单易行，便于实地操作，精度较高。 不足：须场地较为开阔，基准点应该离开监测区域一定的距离之外，设在不受施工影响的地方。 由此可知，对仪器测角精度的要求，取决于监测点距离站点的远近。距离越远，则要求测角精度越高。根据现场踏勘布点，最远监测点距离站点不超过50m，对照《工程测量规范》，选用三等或四等水平位移监测网进行检测，可以满足精度要求。本次实习采用测小角法测量三等水平位移监测网进行检测。 二、作业流程 1.选点选取两个监测点P1，P2、一个测站点（工作基点）A、一个后视点B。 2.观测按照测回法水平角观测水平夹角。在A点安置全站仪，在B点和P1,P2点设置瞄准标志，按下列步骤进行测回法水平角观测。 （1）在全站仪盘左位置瞄准目标B，将度盘置零，读得水平度盘读数并记录。（2）瞄准目标P1，读得水平度盘读数并记录。盘左位置测得半测回水平角。（3）倒转望远镜成盘右位置，瞄准目标B，将度盘置零，读得水平度盘读数并记录。 （4）瞄准目标P1，读得水平度盘读数并记录。盘右位置测得半测回水平角。（5）用盘左、盘右两个位置观测水平角取平均值作为一测回水平角观测的结果。

围岩监控量测管理办法

监控量测管理办法 为规范隧道施工监控量测过程监理，实时掌握监控量测情况，及时督促施工单位做好预警信息的处理，确保隧道的施工安全。根据《铁路隧道监控量测技术规程》(TB10121-2007)、《中国铁路总公司工程管理中心关于开展铁路隧道监控量测信息系统推广应用的通知》（工管办函〔2014〕98号）、《滇南铁路有限责任公司隧道施工监控量测管理实施办法》（滇南安质〔2016〕29号）等规定，特制定《隧道施工监控量测监理管理实施办法》，请各监理组认真执行。 一、监控量测监理工作要求 1.现场专业监理工程师应督促施工单位将隧道监控量测作为关键工序纳入现场管理，认真组织实施。 2.要求施工单位在开工前根据隧道规模、地形、地质条件、支护类型和参数、施工方法等，建立系统完善的监控量测体系，编制监控量测方案。 3.检查施工单位监控量测人员、仪器设备配置情况，是否满足要求。 4.根据《关于铁路高风险隧道安全管理工作的实施意见》（工管质[2011]36号）文件要求，高风险隧道监控量测实施旁站制度。本标段高风险隧道包括：月牙田隧道、甘庄隧道、杨武隧道、峨嘎山隧道。 5.现场专业监理工程师对监控量测实施过程加强监督检查，并作好检查记录，必要时进行复测。对监控量测实施存在问题，及时下发书面通知限期整改。 6.督促施工单位及时上传监控量测数据，实现监控量测数据采集、传输分析、预警发布与处理全过程信息化管理。现场专业监理必须对每日监控量测数据按要求签字确认。 7.现场专业监理巡视工地时必须随身携带三日内监控量测数据（可以是复印件）。 8.及时掌握现场量测情况，发生预警时现场专业监理工程师应及时向上级报告。发生黄色及以上预警的，现场专业监理应及时报告监理组长；发生红色预警的，监理组长应及时上报监理部、总监理工程师。

深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术 韩孝广

深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术韩孝广 发表时间：2019-01-09T14:22:32.410Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第31期作者：韩孝广王涛[导读] 本文分析了深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术。 山东省滕州曹庄煤炭有限责任公司山东滕州 277519 摘要：近年来，矿井开采深度逐年增加，巷道周边的地应力也相对提高。本文分析了深部煤矿应力分布特征及巷道围岩控制技术。 关键词：深部煤矿；应力分布特征；巷道围岩 前言 深部煤炭开采的最大特点是煤炭资源开采前煤岩体处于高原岩应力状态，而进行采掘活动后，裸露采掘空间表面垂直方向的应力迅速降到大气压。这种变化引起围岩应力的调整，出现很高的集中应力，在围岩中形成很大的应力梯度。围岩应力分布不是一成不变的，而是随着采掘活动的进行不断变化。当煤岩体不能承受这种应力变化时，就会出现各种灾害，这对深部煤矿的安全、高效开采带来巨大威胁。 1 深部煤矿应力分布特征 1.1 深部煤矿地应力测量与分析 目前，许多矿区对深部煤矿的地应力特征缺乏理性认识。当前直接用于地应力场的研究数据较为缺乏，许多煤矿对支护问题、冲击地压等，与地应力场联系较少。矿井深度的增加导致地应力值增加，破坏巷道能力加强。 当前的地应力测量主要以空心包体法为主，某些条件下也可采用水压致裂法。研究地应力学者通过整理600～1500m的深部矿区数据，剔除特殊地质环境测量数据后，总结出地应力测量的方法主要有：水压致裂法（用于一般地质条件）、结合应力解除法。 1.2 深部煤矿地区的地应力方向特征 经过对我国深部煤矿地区的地应力测量研究，发现我国深部矿区地应力方向存在一些特征：岩层中的水平应力方向特征较为显著；最大水平应力角度下量值较垂直应力大。 2 深部巷道围岩控制技术 巷道围岩控制技术按原理可分为3大类：①支护法。它是作用在巷道围岩表面的支护方式，如各种类型的支架、砌碹支护，为了改善支架受力状况，提高支护阻力，还可实施壁后充填和喷浆等。②加固法。其是插入或灌入煤岩体内部起加固作用，使煤岩体自稳的方法，如各种锚杆与锚索、注浆加固，锚杆、锚索分为插入煤岩体内的部分（杆体、锚固剂），以及设置在巷道表面的构件（托板、钢带及金属网），因此，“锚杆支护”确切意义上应称为“锚杆加固”或“锚杆加固与支护”。③应力控制法。它是改善巷道围岩应力状态，从而使巷道处于应力降低区的方法，包括巷道布置优化及各种人工卸压法。 2.1 巷道布置优化及应力控制法 针对深部巷道围岩应力高、变形大，甚至会出现冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害，进行采掘优化、巷道布置优化，改善巷道受力状态是首先应考虑的方法。将巷道布置在应力降低区，如沿已稳定的采空区边缘掘进巷道（沿空掘巷），将巷道布置在采空区下方（掘前预采、上行开采等），均可明显降低巷道受力，改善围岩应力状态。 在深部开采中，有些煤矿水平应力大于垂直应力，而且水平应力具有明显的方向性，最大水平主应力明显高于最小水平主应力。在这种条件下，当巷道轴线与最大水平主应力平行，巷道受水平应力的影响最小，有利于顶底板稳定。根据地应力实测数据优化巷道布置方向，对巷道稳定性会起到事半功倍的作用。此外，巷道布置应尽量避开大型地质构造（断层、褶曲、陷落柱等）。 根据深部煤矿地应力场分布特征，对巷道断面形状与尺寸进行优化，可改善巷道周边附近围岩应力分布，有利于围岩稳定。人工卸压法，包括切缝、爆破、钻孔及掘卸压巷等，可转移巷道周边附近的高应力，改善围岩应力状态，在适宜的条件下可作为一种辅助的围岩控制手段。 2.2 深部巷道支护与加固法 目前，深部巷道支护与加固形式主要有：锚杆、锚喷支护，U型钢可缩性支架，注浆加固，复合支护（采用2种或2种以上的支护加固方式联合支护巷道，如锚喷+注浆加固，锚喷+U型钢可缩性支架，U型钢支架+注浆加固，以及锚喷+注浆+U型钢支架等型式）。经过多年研究与实践，我国煤矿已形成了基于煤岩体地质力学测试、以预应力锚固与注浆为核心的巷道支护成套技术。对于深部巷道，锚固与注浆技术也是经济有效的围岩控制技术。 1）预应力锚固技术。在深部巷道采用的预应力锚杆、锚索支护技术，其支护原理是大幅提高支护系统的初始刚度与强度，形成高支护应力场，降低采动应力场梯度，主动控制围岩扩容变形，保持其完整性。同时，支护系统应具有高延伸率，允许围岩有较大连续变形，通过预留变形量，使巷道发生可控变形后仍能满足使用要求。不同巷道条件应有不同的锚杆支护形式：预应力锚杆支护适用于围岩比较完整的岩石巷道、岩石顶板煤巷等；预应力锚杆与锚索支护可应用于煤顶巷道、无煤柱护巷、软岩巷道、高应力巷道、动压巷道及大断面巷道等多种比较困难的条件；全预应力锚索支护，顶板、两帮，甚至底板全部采用预应力锚索支护，适用于深部高应力巷道、强烈动压巷道等非常困难的条件。 2）注浆加固技术。在松软破碎煤岩体中开掘巷道，围岩自稳时间短、破碎范围大，在这种条件下，注浆加固是围岩控制的有效途径。注浆加固利用浆液充填围岩内的裂隙，将破碎煤岩体固结起来，提高围岩整体强度，增加围岩自身承载能力。我国煤矿目前采用的注浆材料主要分为2大类：一类是水泥基材料，是注浆加固应用最广的材料；另一类是高分子材料，如聚氨酯、脲醛树脂等。此外，还开发出多种复合材料，以改善注浆材料的性能，降低注浆材料的成本。在井下应用时，可根据巷道具体地质与生产条件进行选择。 3）预应力锚固与注浆联合加固技术。当巷道围岩松软破碎，锚杆与锚索锚固力不能保证时，预应力锚杆、锚索与注浆联合是一种有效的加固技术。注浆可将松软破碎围岩粘结，提高围岩整体强度，同时为锚杆与锚索提供可锚的基础，保证锚杆与锚索预应力与工作阻力能有效扩散到围岩中。注浆后采用预应力锚杆与锚索支护，可有效控制围岩扩容变形，保持围岩长期稳定。此外，还开发了多种注浆锚杆、注浆锚索及钻锚注一体化锚杆，适用于不同条件的巷道加固。

基坑水平位移监测

深基坑水平位移监测 测量深基坑水平位移可采用视准线法、小角度法、投点法、前方交会法、自由设站法、极坐标法等。本节简要叙述常用的小角度法、极坐标法及前方交汇法。 监测控制值： 监测频率： 基准点及测点布置要求： 监测基准点应在基坑开挖影响范围之外设立强制对中观测墩，且尽量通视各测点，观测墩使用混凝土浇筑地下1.4M地面1.2M，顶面长宽20CM*20CM，顶部嵌入焊接中心螺旋的钢板，螺旋与钢板垂直且均做防腐处理。监测基准点观测按三级平面控制要求施测，且每个月与高等级控制网联测一次。为防止观测墩被破坏，顶部应加钢保护盖。埋设示意图如下：

当采用精密的光学对中装置时，对中误差不宜大于0.5mm，且尽量通视测点。 在混凝土支撑、连续墙顶等混凝土结构上安装水平位移桩，可直接在结构上用冲击钻成孔插入水平位移桩，垂直放置，缝隙使用锚固剂填充，容易受施工破坏的地方应加保护装置。在土体等松软结构埋设水平位移测点应采用混凝土桩顶插入水平位移桩的形式，混凝土桩采用直径10CM地下50CＭ地面10CM，中心用钢筋加固。如有需要应加保护装置，并设置醒目标志。实物图如下： 仪器架设： 到达测量现场后打开仪器箱一段时间，使仪器温度与周围环境温度相适应，消除由环境温度带来的误差。检查设备是否完整，配件是否齐全，电源电力是否充足等。仪器架设时应注意仪器安全，在光滑的地面上架设全站仪时须在脚架上套绳索，防止脚架滑落损坏仪器。全站仪脚架高度与观测者肩高齐平，拧紧脚架螺旋，将脚架均匀架设在基准点上。取出仪器一手提全站仪手提柄，一手拧紧中心螺旋，将全站仪平稳架设在脚架上。 对中整平： 在有强制对中装置的观测墩上架设全站仪时，应一手提全站仪手提柄，另一只手旋转基座使仪器牢固地固定在观测墩上。调节基座脚螺旋使圆水准气泡居中，旋转仪器使管水准平行于两脚螺旋的连线，调节脚螺旋使管水准气泡居中，再将仪器旋转90°调节脚螺旋使管

水平位移监测方案

水平位移监测方案 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

水平位移监测方案 一、精度选择 按照设计要求，对照《工程测量规范》（GB 50026-2007），选用三等水平位移监测网进行检测，可以满足精度要求。 表1-1 水平位移基准网的主要技术指标 表1-2 水平角方向观测法的技术指标

（1）观测原理：如下图所示，如需观测某方向上的水平位移PP′，在监测区域一定距离以外选定工作基点A，水平位移监测点的布设应尽量与工作基点在一条直线上。沿监测点与基准点连线方向在一定远处（100~200m）选定一个控制点B，作为零方向。在B点安置觇牌，用测回法观测水平角BAP，测定一段时间内观测点与基准点连线与零方向间角度变化值，根据δ=△β*D/ρ（式中D为观测点P至工作基点A的距离，ρ=206265）计算水平位移。 （2）精度分析： 由小角法的观测原理可知，距离D和水平角β是两个相互独立的观测值，所以由上式根据误差传播定律可得水平位移的观测误差： 水平位移观测中误差的公式，表明： ①距离观测误差对水平位移观测误差影响甚微，一般情况下此部分误差可以忽 略不计，采用钢尺等一般方法量取即可满足要求； ②影响水平位移观测精度的主要因素是水平角观测精度，应尽量使用高精度仪 器或适当增加测回数来提高观测度； ③经纬仪的选用应根据建筑物的观测精度等级确定，在满足观测精度要求的前 提下，可以使用精度较低的仪器，以降低观测成本。 优点：此方法简单易行，便于实地操作，精度较高。 不足：须场地较为开阔，基准点应该离开监测区域一定的距离之外，设在不受施工影响的地方。 由此可知，对仪器测角精度的要求，取决于监测点距离站点的远近。距离越远，则要求测角精度越高。根据现场踏勘布点，最远监测点距离站点不超过50m，对照《工程测量规范》，选用三等或四等水平位移监测网进行检测，可以满足精度要求。本次实习采用测小角法测量三等水平位移监测网进行检测。

矿压观测管理制度

钱营孜煤矿矿压监测管理规定 各单位： 为加强我矿矿压监测工作，准确掌握采场矿压显现规律，适时有效监测矿山压力，提高巷道支护质量，保证安全生产，根据集团公司有关文件精神，结合我矿实际现状，特制定如下矿压监测制度。 一、矿压监测领导小组 （一）总工程师任领导小组组长。 （二）生产技术部设矿压监测小组，配备专业人员4人，负责日常矿压监测资料的收集、整理和分析。 （三）采掘区队至少配备专职或兼职矿压监测专业人员1人，负责本区队矿压监测资料的收集、整理和分析。 二、具体要求 （一）锚杆支护巷道矿压监测 1.岩巷矿压监测规定如下 （1）施工单位及技术人员定期对锚杆及锚索进行拉拔力及锚杆扭矩力试验，并做好原始台帐的资料记录。 （2）矿领导、职能部门管理人员应定期对锚杆（索）原始台帐记录、锚杆拉力计、锚索张拉机具、锚杆扭矩扳手等检测工具进行监督检查。 （3）定期（每100m3做两组，每组三块）做混凝土强度检验：将混凝土喷在15cm×15cm×15cm的立方体模块内，要求喷射时与实际结构部位相同，并在相同条件下养护28天后，送交相关质检部门进行强度试验，强度标号不得小于C20。 （4）顶板岩性探查孔，施工单位必须按时、按指定地点（岩巷原则上每20米施工一探查孔）负责打探查孔眼，然后由施工单位技术人员协助矿压小组用顶板窥视仪对顶板岩性进行窥视，同时施工单位技术员在现场必须及时记录打眼过程中顶板的岩性情况并按规

定及时上报顶板岩性观测孔资料，要求对顶板岩性探查孔进行编号管理。 （5）矿压小组对顶板岩性进行窥视后，要及时将探查的资料进行认真分析并存档备案，对顶板岩性探查孔资料进行分类编号管理。 （6）按规定每次需要打顶板探查孔时，矿压小组应提前一天通知施工单位及技术人员，施工单位接到通知后应提前备齐打眼工具做好相关准备工作，不得以任何理由推诿、扯皮。否则，矿压观察小组将对施工单位进行处罚。 （7）施工单位每次应及时将当天收集的顶板探查岩性资料上交于生产技术部矿压小组，以便于矿压小组对资料的整理，同时结合钻孔内影像资料，质量抽查情况等进行汇总，报送矿领导。 2、煤巷矿压监测规定如下 煤巷锚杆支护巷道每掘进50～100m，施工单位必须至少打1个顶板岩性探查孔，由矿压小组利用钻孔窥视仪进行顶板岩性的观测和分析，施工单位技术人员必须在现场予以配合。探查孔的观测工作完成后，必须编制顶板岩性探查孔柱状图，建立顶板岩性探查台帐。当顶板岩性出现异常变化时，必须采取针对性措施。 （1）为了加强锚杆支护的顶板管理，进一步优化锚杆支护参数，随时了解顶板的离层情况，根据《煤矿安全规程》第44条第7款的规定，在煤巷锚杆支护必须进行顶板离层监测。 （2）所有采用锚杆支护的煤巷内必须安装顶板离层仪，对顶板离层情况进行监测，并用记录牌板显示，以便及时掌握顶板离层变化，监测巷道支护质量，确保掘进及回采期间的安全。 （3）所有顶板离层仪应按安装时间的先后进行编号，并挂牌管理，牌版上应清晰表明顶板离层仪的编号、安装日期、初始读数、深、浅基点位置、观测责任人等内容。 （4）所有顶板离层仪必须安设在巷宽的中部或交岔点的中心位置，顶板离层仪的间隔距离一般为50米。安装时，工作面迎头距前

围岩观测制度

围岩观测制度 （一）为掌握巷道矿压显现规律及特点，科学指导采场设计、巷道布置、现场施工和维护，综合评判设计和支护效果，预防顶板事故，根据《煤矿安全规程》（20XX）第104条：“严格执行敲帮问顶及围岩观测制度”的规定，制定本制度。 （二）组织机构：建立以总工程师为首的围岩（矿压）观测技术管理体系，成立围岩 （矿压）观测组，抽调具备相应专业知识，技术素质高，工作责任心强的专业技术人员开展围岩（矿压）观测工作。围岩（矿压）观测组应根据煤矿井下围岩实际情况，制定围岩观测方案，监督实施。 （三）观测范围：井下所有采掘工作面及巷道。 （四）观测内容： 1. 掘进工作面：观测巷道变形量和顶板离层。 2. 采煤工作面：工作面煤壁片帮、端面距、冒高、支架( 柱 ) 状况、两巷超前顶板运动规律、应力分布、巷道变形量、工作面及两巷超前支护质量等。 （五）观测方法 1. 圆图自记仪每天记录一次。

2. 工作面支架初撑力、工作阻力每周检测两次。 3. 两巷超前顶板运动规律、应力分布、巷道变形量每班检测一次。 4. 工作面顶板及两巷超前支护质量、煤壁片帮、端面距、冒高、支柱状况每班进行观测。 （六）有关要求 1. 围岩（矿压）观测人员必须严格执行班中检测、记录制度，针对所观测内容填写相应的《工作面支护质量与顶板动态监测表》和《巷道围岩移近及观测记录表》，原始数据记录要准确，不得随意乱改，严禁做假表。 2. 围岩（矿压）观测人员严禁空岗、漏检。 3. 围岩（矿压）观测人员在监测过程中发现工作面的压力异常或巷道顶板离层值及变形量超过规定，应及时向当班班组长（跟班队长）和总工程师报告，总工程师召集围岩观测人员，根据分析结果提出整改措施并监督落实。当矿压显现异常，有明显事故预兆时，要立即撤出危险区域人员。 4. 观测结束后及时编制围岩（矿压）观测报告。 5. 技术部门对每天的矿压监测资料及时进行分析、整理，如发现情况异常，应及时汇报有关矿领导并分析原因，进行处理。

矿井深部开采沿空巷道的围岩控制技术研究

矿井深部开采沿空巷道的围岩控制技术研究 摘要：针对深部综放沿空巷道围岩稳定性差、变形大、难支护的特点，通过理论分析、数值模拟和现场实验等方法，从巷道支护方式和巷道断面优化两方面讨论了深部综放沿空巷道的控制技术。研究结果表明：直墙半圆拱形断面、锚梁网索联合支护方式能够较好的控制深部综放沿空巷道围岩，减少巷道围岩变形，增强其稳定性。 关键词：深部综放沿空巷道半圆拱形锚网索联合支护断面优化 1、引言 随着对能源需求量的增加和开采强度的不断加大，我国矿山相继进入深部开采。目前，我国煤矿开采深度以每年8～12m的速度增加，而东部矿井更以每年10～25m的速度增加，预计未来20年，我国很多煤矿将进入1000m～1500m的深度开采。另一方面，我国已探明煤炭资源埋深在1000m以下的储量为2.95万亿吨，约占煤炭资源总量的53％，因此，现在及未来一段时间内，我国煤矿开采将逐渐转入深部开采。 由于深部岩体所处的地球物理环境及其应力场的复杂性，在浅部开采基础上发展起来的传统支护理论、支护参数已难以适应深部巷道支护设计和实践的需要。深部综放沿空巷道，作为一类较特殊的回采巷道，与普通的回采巷道相比，具有以下特点：(1)综放沿空巷道布置在靠近采空区的煤体中，巷道围岩结构破碎，在掘进和回采过程中，巷道将发生较大的变形；(2)对于综放沿空巷道而言，由于巷道上方为顶煤，上覆岩层运动波及的范围及影响程度相应地增大，回采过程中的矿压显现将更加剧烈；(3)综放工作面年产量多在100万t左右，开采强度大，机械设备体积较大，且所需风量剧增，这就要求巷道具有较大的断面；(4)深部综放沿空巷道埋深大，地应力相对较大。由于以上原因，深部综放沿空巷道围岩的稳定性及其控制一直是采矿领域中的研究热点和难点。本文主要从支护方式与参数、巷道断面优化等方面讨论深部综放沿空巷道围岩的控制技术。 2、综放沿空巷道断面的优化 由于施工简单，易于成型等优点，矩形和梯形断面形状是目前国内综放沿空煤巷的主要断面形状。但根据弹性力学、岩石力学知道，这两种巷道断面都容易在4个拐角处产生应力集中，不利于巷道围岩的稳定性。直墙半圆拱形断面具有易于巷道顶板稳定、易于施工等优点，目前已经成为岩石巷道的主要形式；但由于半圆拱形巷道施工较复杂，不易成型等缺点，在煤巷中很少应用。由于深部综放沿空巷道的特殊性，尤其是综合机械化掘进易于完成直墙半圆拱形断面的开挖，因此，直墙半圆拱形断面可优先应用于综掘施工的深部综放沿空巷道中。下面将通过数值计算件模拟这两种断面对浅部、深部巷道围岩，特别是对深部综放沿空巷道顶部煤岩体稳定性的影响。

围岩观测制度

围岩观测制度 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

围岩观测制度（一）为掌握巷道矿压显现规律及特点，科学指导采场设计、巷道布置、现场施工和维护，综合评判设计和支护效果，预防顶板事故，根据《煤矿安全规程》（2016）第104条：“严格执行敲帮问顶及围岩观测制度”的规定，制定本制度。 （二）组织机构：建立以总工程师为首的围岩（矿压）观测技术管理体系，成立围岩 （矿压）观测组，抽调具备相应专业知识，技术素质高，工作责任心强的专业技术人员开展围岩（矿压）观测工作。围岩（矿压）观测组应根据煤矿井下围岩实际情况，制定围岩观测方案，监督实施。 （三）观测范围：井下所有采掘工作面及巷道。 （四）观测内容： 1.掘进工作面：观测巷道变形量和顶板离层。 2.采煤工作面：工作面煤壁片帮、端面距、冒高、支架(柱)状况、两巷超前顶板运动规律、应力分布、巷道变形量、工作面及两巷超前支护质量等。 （五）观测方法 1.圆图自记仪每天记录一次。

2.工作面支架初撑力、工作阻力每周检测两次。 3.两巷超前顶板运动规律、应力分布、巷道变形量每班检测一次。 4.工作面顶板及两巷超前支护质量、煤壁片帮、端面距、冒高、支柱状况每班进行观测。 （六）有关要求 1.围岩（矿压）观测人员必须严格执行班中检测、记录制度，针对所观测内容填写相应的《工作面支护质量与顶板动态监测表》和《巷道围岩移近及观测记录表》，原始数据记录要准确，不得随意乱改，严禁做假表。 2.围岩（矿压）观测人员严禁空岗、漏检。 3.围岩（矿压）观测人员在监测过程中发现工作面的压力异常或巷道顶板离层值及变形量超过规定，应及时向当班班组长（跟班队长）和总工程师报告，总工程师召集围岩观测人员，根据分析结果提出整改措施并监督落实。当矿压显现异常，有明显事故预兆时，要立即撤出危险区域人员。 4.观测结束后及时编制围岩（矿压）观测报告。

全站仪坐标法在深基坑水平位移监测中的精度分析与应用

第34 卷第6 期2011 年12 月 测绘与空间地理信息 GEOMATICS ＆SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY Vol．34，No．6 Dec．，2011 全站仪坐标法在深基坑水平位移监测中的 精度分析与应用 包民先1，2 （1．江苏省南京工程高等职业学校，江苏南京211135；2．江苏联合职业技术学院南京工程分院，江苏南京211135） 摘要：针对施工场地狭窄，无法运用传统方法进行变形观测的情况下，对深基坑的水平位移监测提出了全站仪 坐标法。对全站仪坐标法监测水平位移的精度进行分析，通过分析结果与工程实践，验证了对于不同等级要求 的基坑水平位移监测，只要选择适当的全站仪进行作业，即能保证精度符合要求，提高作业效率。 关键词：全站仪坐标法；极坐标法；自由设站法；水平位移监测；深基坑 中图分类号：TU198 文献标识码：B 文章编号：1672 －5867（2011）06 －0255 －03 Accuracy Analysis and Application of Total Station Coordinate Method in Horizontal Displacement Monitoring of Deep Foundation Pit BAO Min －xian1，2 （1．Nanjing Engineering Vocational College of Jiangsu Province，Nanjing 211135，China； 2．Nanjing Engineering Department of Jiangsu Union Technical Institute，Nanjing 211135，China） Abstract：It is proposed that the coordinate method should be used as the solution to the problems caused by narrower construction sites where the traditional methods are not applicable．An analysis is carried out on the accuracy of horizontal displacement monitoring by Total Station coordinate method．By engineering practice and results analysis，it verified the requirements for different levels of hori- zontal displacement of foundation pit．Only if the appropriate operating Total Station was selected，the method can meet the require- ments to ensure accuracy and improve operational efficiency． Key words：Total Station coordinate method；polar coordinate method；free station method；horizontal displacement monitoring；deep foundation pit 0 引言有建筑物或地下管线距离较近时，为保证这些已有建筑物和地下管线的正常使用，就必须对基坑的水平位移进 在高层建筑物的深基坑施工中，为了确保支护结构和相邻建筑物的安全，在施工过程中，要对深基坑变形情况进行随时监测，保障施工过程中深基坑支护结构及周围建筑物的稳定和安全。其中，深基坑围护结构墙顶的水平位移监测是非常重要的。可靠、及时、准确的观测数据对于施工过程的决策有着决定性影响。然而，实际施工现场往往场地非常狭窄，围挡外常有既有的道路和建筑物，围挡内有施工车辆等移动设备和临时堆积材料，基坑周边环境往往非常复杂。在施工场地范围及周围无法实施传统的监测方法进行水平位移观测，这一问题在目前深基坑的施工中广泛存在，具有普遍性。当基坑离原行定期监测，以便发现异常情况能及时采取处理措施，将水平位移限制在允许值之内。 基坑水平位移监测的常用方法主要有经纬仪视准线法、小角度法等，这些方法的特点是使用经纬仪即可进行观测，基于基坑附近有相对稳定的地面基准点为基础，并保证在监测点通视的条件下才能实施。但在观测基坑不 同边水平位移时需进行仪器搬站，观测所需时间较长。 常规的监测方法已不能适应城市深基坑施工的复杂环 境。目前，随着智能型全站仪的普及和应用，采用极坐标法或以极坐标法为基础的自由设站法（统称为全站仪坐标变化法，简称为全站仪坐标法），可直接测定任意方向 收稿日期：2010 －11 －25 作者简介：包民先（1977 －），男，山东海阳人，讲师，河海大学测绘工程专业硕士研究生，主要从事工程测量方面的教学与科研工作。

水平位移监测作业指导书

水平位移监测作业指导书 1 目的和适用范围及标准 测定建筑主体倾斜、水平位移、挠度和基坑壁侧向位移，并对建筑场地滑坡进行监测。操作方法执行标准《工程测量规范》(GB50026-2007)、《建筑变形测量规范》(JGJ 8-2007)、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898—2009）、《精密工程测量规范》（GB/T 15314-94）。 2 仪器设备 全站仪 3 平面控制点布设 平面基准点、工作基点的布设应符合下列规定： 1）各级别位移观测的基准点(含方位定向点)不应少于3个，工作基点可根据需要设置； 2）基准点、工作基点应便于检核校验。 平面基准点、工作基点标志的形式及埋设应符合下列规定： 1）对特级、一级位移观测的平面基准点、工作基点，应建造具有强制对中装置的观测墩或埋设专门观测标石，强制对中装置的对中误差不应超过土0．1mm； 2）照准标志应具有明显的几何中心或轴线，并应符合图像反差大、图案对称、相位差小和本身不变形等要求。根据点位不同情况，可选用重力平衡球式标、旋人式杆状标、直插式觇牌、屋顶标和墙上标等形式的标志。观测墩及重力平衡球式照准标志的形式，可按《建

筑变形测量规范》(JGJ 8-2007)附录B的规定执行； 3）对用作平面基准点的深埋式标志、兼作高程基准的标石和标志以及特殊土地区或有特殊要求的标石、标志及其埋设应另行设计。沉降监测点的布设应位于建（构）筑物体上。高程基准点和工作基点标石、标志的选型及埋设应符合有关规范规定。 4 水平位移观测 沉降观测分为：定期对平面控制网进行复测以确定控制网的稳定性，同时对变形监测点进行观测。 基准点应设置在变形区域以外、位置稳定、易于长期保存的地方，并应定期复测。复测周期应视基准点所在位置的稳定情况确定，在建筑施工过程中宜1～2月复测一次，点位稳定后宜每季度或每半年复测一次。当观测点变形测量成果出现异常，或当测区受到地震、洪水、爆破等外界因素影响时，应及时进行复测，并按《建筑变形测量规范JGJ 8-2007》规定对其稳定性进行分析。 有工作基点时，每期变形观测时均应将其与基准点进行联测，然后再对观测点进行观测。 变形监测点的精度、观测仪器、观测方式均应达到相应等级的水准测量规范要求。 5 观测周期 按照《工程测量规范GB50026-2007》、《建筑变形测量规范JGJ 8-2007》中的技术要求，确定相应等级的观测周期。 6 水平位移观测数据计算

深井软岩巷道破坏机理与围岩控制技术研究

深井软岩巷道破坏机理与围岩控制技术研究 李智峰 （黑龙江科技学院，黑龙江哈尔滨150027） 摘 要 矿井开采进入深部以后，原有的支护方式及支护强度已很难适应深井煤巷的变形特征，巷道围岩变形根本无法满足矿井安全生产的 需要。该文通过对深井软岩巷道的变形破坏机理，采用锚杆为主的联合支护技术，实现了深井软岩巷道围岩控制的长期稳定，也为该类巷道推行锚杆联合支护技术提供了参考和借鉴。关键词 深井 软岩 锚喷支护中图分类号TD327 文献标识码 A *收稿日期：2012－02－27 作者简介：李智峰（1972－），男，辽宁彰武人，中级职称，毕业于黑龙江科技学院计算机科学与技术专业，大学本科。现为黑龙江科技学院安全工程学院教师，主要从事科研管理和煤矿安全方面的研究工作。 随着煤矿开采强度与范围显著增加，巷道布置出 现了以下发展方向：（1）在巷道层位方面，永久性巷道从岩巷向煤巷发展，以提高掘进速度，缩短建井周期；放顶煤开采技术的广泛应用，使得回采巷道从岩石项板煤巷向煤层项板巷道和全煤巷道发展。（2）在巷道断面形状与大小方面，拱形断面向矩形断面发展，以提高掘进速度与断面利用率，回采巷道有利于采煤工作面的快速推进；小断面向大断面发展，以满足大型采掘设备与高开采强度的要求。（3）在回采巷道数量方面，单巷布置向多巷发展，以满足高瓦斯矿井及大型矿井运输、通风的要求。（4）从巷道赋存条件方面，埋深从浅部向深部发展，简单地质条件向复杂地质条件发展，特别是深井软岩巷道围岩控制问题，增加了巷道支 护难度，对支护技术提出更高、更苛刻的要求 ［1－3］ 。因此，本文从深井软岩巷道破坏机理，针对具体实际情况确定巷道支护方式和技术参数，通过现场工业试验获得良好的技术经济效果。1 深井软岩巷道破坏机理 随着开采深度的增加，地应力也随之增加，由于围岩强度小，巷道围岩应力状态达到或超过岩石的塑性变形临界或强度极限，要达到一个新的平衡，必须由深部岩石来承载巷道动压，当一个平衡点被破坏，就要求有一个新的平衡点来支持，这样必然造成巷道围岩松动圈增大，由浅入深，因而巷道收敛变形量急剧增加，稳定性差，给巷道稳定性控制带来困难。1．1深井巷道矿山压力 深井巷道稳定性差的根本原因是深井巷道的矿山压力较大，或简单地说是原始地应力大，假定巷道承受的垂向地应力等于地层重力。对于深度达到800m 的巷道，则自重应力可达到20MPa ，如果巷道围岩的轴抗压强度为40MPa ，则有巷道的不稳定系数为0．5，则巷 道围岩会因应力集中达到单轴抗压强度极限。对于受 到采场矿压作用的巷道，则更容易发生变形破坏。1．2深井巷道变形破坏规律 若以巷道松动圈的厚度来表示巷道变形破坏情况，则可发现：随采深的加大，各种岩性巷道的松动圈的厚度随着加厚；岩性越软则松动圈厚度越大，承受动压作用的各种岩性巷道松动圈的厚度值更大一些。鸡西荣华煤矿主要大巷所在水平的岩层主要为泥岩、煤和炭质泥岩，经观测泥岩、煤和炭质泥岩松动圈最大在2 2．5m 之间，属于深井软岩，极难支护。1．3深井软岩巷道稳定性控制 通过以上分析，巷道稳定性主要取决于3方面的因素：（1）巷道围岩应力场，主要由开采深度和采动影响决定；（2）巷道围岩的力学性质，主要由岩层结构、岩石强度和裂隙发育情况等因素起作用；（3）巷道支护方式和参数。 因此，深井软岩围岩控制应从煤层赋存情况、开采 深度和井田的地质情况为依据， 从巷道的支护方式和参数入手，不断优化支护方案，增强围岩强度，提高支护能力来控制巷道的稳定性。2锚杆支护在软岩巷道中的应用 2．1 支护方式的选择 以鸡西荣华矿水平运输大巷为例介绍软岩巷道围岩控制方式。 软岩支护设计必须采取卸压、让压与加固围岩、提高围岩自承能力相结合的方法，若采用料石砌碹的支护方法，不仅工序复杂，支护工期长，工人劳动强度大，成本高，而且因砌筑材料是刚性的，起不到卸压、让压的作用，当围岩应力发生变化时，极易破坏，不能解决软岩支护问题；采用U 型钢支架支护，虽然承载能力高，可缩性强，但硐室高度、跨度较大，施工困难，成本较高，且它不能对巷道围岩提供主动支护作用，也不是一种理想的支护方式。根据荣华水平运输大巷围岩的 实际情况， 对设计依据进行了详尽分析后，确定采用以高强度左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆为主的锚、网、索与喷射混凝土联合支护。通过高强度左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆对围岩进行主动加固，保持围（下转第155页） 3 512012年第5 期

30 敲帮问顶、围岩观测制度

敲帮问顶和围岩观测管理制度（编号：HTMY/ZD-2016-30） 荥经县宏泰煤业有限责任公司 （矿办）

敲帮问顶、围岩观测制度 为使职工牢固树立“安全第一”的思想，进一步加强我矿的安全基础工作，抓好我矿的顶板管理，保持我矿安全生产形势持续稳定发展的良好态势，根据《煤矿安全规程》的有关规定，结合我矿实际，经研究特制订如下敲帮问顶、围岩观测管理制度： 一、敲帮问顶管理 敲帮问顶是井下采掘作业开始前，顶板和煤、岩壁无支护时，利用手镐或钢钎之类的工具，去敲击巷道周围已经暴露而未加支护的煤、岩层，使其发出声音，来探明周围岩体内部是否松动、断裂和离层的一种方法。 1、开工前，班组长或安全员必须对工作面安全情况进行全面检查，确认无危险后，方准作业人员进入工作面。敲帮问顶时，其他无关人员不得进入工作面。 2、井巷掘进工作面敲帮问顶工作由班组长负责或指派有经验的专人负责。 3、掘进工作面必须备有长、短钢钎等敲帮问顶的工具，敲帮问顶工作要由外向内进行。 4、掘进巷道在施工锚杆、索、支工字钢架、铺网等工作之前都必须做好敲帮问顶工作，确保以上工作都能安全顺利进行。 5、敲帮问顶时，工作面顶板出现离层、断裂，又不能立即挑下时，必须立即进行支护或采取临时支护措施，临时支护必须牢固可靠。 6、掘进工作人员必须经常认真检查工作地点的顶板、煤壁及两帮、支护情况等，当发现顶板和煤壁有松动时，必须立即采取措施进

行处理。 7、敲帮问顶要求达到标准、清除顶帮伞檐及所有松动煤（岩）块，无煤（岩）块明显裂缝出现和煤（岩）层暗里脱层（清音混沌）情况出现。 8、敲帮问顶工作必须在有支护的条件下进行，禁止空顶作业。敲帮问顶时使用长柄工具或钢钎操作。 9、掘进工作面，超前空顶距不超过《作业规程》规定，打眼、清渣前先进行敲帮问顶工作。 10、如果发现有活矸，应及时进行处理，如有冒顶危险，处理后方能继续进行工作。 11、采煤工作面人员在进入工作面，必须先敲帮问顶，检查所有支架是否牢固，煤壁有无片帮，确定无危险后，方可开始工作。 12、检修工在进入工作面维修之前，必须先检查顶板和巷道两帮的安全情况，如有活矸和支架变形，立即进行处理，只有在处理完，确认无危险后方可继续进行工作。 13、回柱工作在回柱前先检查周围支架、顶板的完好情况，确认无危险后，按回柱的程序和要求进行回柱作业。 14、敲帮问顶的操作方法是：人站在安全的地方，用手镐由轻而重地敲击顶板和两帮，如有发出“空空”或“嗡嗡”声，表示顶板的石块或煤帮的煤块已离层，有可能立即掉下来，应立即用长把工具把悬空的石块或煤块撬下来。敲击时，如果发出清脆的声音，也不能完全断定顶板没有问题；还要用手托顶板，再用镐轻轻敲击一次，如果手感有震动，就应立即在此处补设支架，把顶板支撑好，确保安全。如果声音清脆又没有震动感，说明顶板没有离层，是安全的。

矿压观测管理制度

安宁煤矿矿压监测管理规定 各单位： 为加强我矿矿压监测工作，准确掌握采场矿压显现规律，适时有效监测矿山压力，提高巷道支护质量，保证安全生产，根据集团公司有关文件精神，结合我矿实际现状，特制定如下矿压监测制度。 一、矿压监测领导小组 （一）总工程师任领导小组组长。 （二）生产技术部设矿压监测小组，配备专业人员4人，负责日常矿压监测资料的收集、整理和分析。 （三）采掘区队至少配备专职或兼职矿压监测专业人员1人，负责本区队矿压监测资料的收集、整理和分析。 二、具体要求 （一）锚杆支护巷道矿压监测 1.岩巷矿压监测规定如下 （1）施工单位及技术人员定期对锚杆及锚索进行拉拔力及锚杆扭矩力试验，并做好原始台帐的资料记录。 （2）矿领导、职能部门管理人员应定期对锚杆（索）原始台帐记录、锚杆拉力计、锚索张拉机具、锚杆扭矩扳手等检测工具进行监督检查。 （3）定期（每100m3做两组，每组三块）做混凝土强度检验：将混凝土喷在15cm×15cm×15cm的立方体模块内，要求喷射时与实际结构部位相同，并在相同条件下养护28天后，送交相关质检部门进行强度试验，强度标号不得小于C20。 （4）顶板岩性探查孔，施工单位必须按时、按指定地点（岩巷原则上每20米施工一探查孔）负责打探查孔眼，然后由施工单位技术人员协助矿压小组用顶板窥视仪对顶板岩性进行窥视，同

时施工单位技术员在现场必须及时记录打眼过程中顶板的岩性情况并按规定及时上报顶板岩性观测孔资料，要求对顶板岩性探查孔进行编号管理。 （5）矿压小组对顶板岩性进行窥视后，要及时将探查的资料进行认真分析并存档备案，对顶板岩性探查孔资料进行分类编号管理。 （6）按规定每次需要打顶板探查孔时，矿压小组应提前一天通知施工单位及技术人员，施工单位接到通知后应提前备齐打眼工具做好相关准备工作，不得以任何理由推诿、扯皮。否则，矿压观察小组将对施工单位进行处罚。 （7）施工单位每次应及时将当天收集的顶板探查岩性资料上交于生产技术部矿压小组，以便于矿压小组对资料的整理，同时结合钻孔内影像资料，质量抽查情况等进行汇总，报送矿领导。 2、煤巷矿压监测规定如下 煤巷锚杆支护巷道每掘进50～100m，施工单位必须至少打1个顶板岩性探查孔，由矿压小组利用钻孔窥视仪进行顶板岩性的观测和分析，施工单位技术人员必须在现场予以配合。探查孔的观测工作完成后，必须编制顶板岩性探查孔柱状图，建立顶板岩性探查台帐。当顶板岩性出现异常变化时，必须采取针对性措施。 （1）为了加强锚杆支护的顶板管理，进一步优化锚杆支护参数，随时了解顶板的离层情况，根据《煤矿安全规程》第44条第7款的规定，在煤巷锚杆支护必须进行顶板离层监测。 （2）所有采用锚杆支护的煤巷内必须安装顶板离层仪，对顶板离层情况进行监测，并用记录牌板显示，以便及时掌握顶板离层变化，监测巷道支护质量，确保掘进及回采期间的安全。 （3）所有顶板离层仪应按安装时间的先后进行编号，并挂牌管理，牌版上应清晰表明顶板离层仪的编号、安装日期、初始读数、深、浅基点位置、观测责任人等内容。

煤矿围岩观测制度之令狐文艳创作

煤矿围岩观测制度 令狐文艳 矿属各单位： 为加强我矿围岩观测工作，准确掌握工作面矿压显现规律，适时有效地监测矿山压力，提高巷道支护质量，保证安全生产，结合我矿实际现状，特制定如下围岩观测制度。 一、成立围岩观测领导小组 1、总工程师任领导小组组长。 2、各专业系统副总工程师任副组长。 3、生产技术科相关人员和区队工程技术人员为小组成员。 二、综采工作面围岩观测应符合下列规定： 1、工作面内每5架设置一个监测点，综采背拉工作面错口处过渡架设置一个监测点。（如果使用在线观测，工作面每10架设置一个监测点）。 2、技术副队长牵头负责矿压数据的观测、分析工作；各班组设专人维护好矿压表的卫生并确保矿压表完好。 3、机械压力表由每班的验收员或技术员负责观测，每班对液压支架的瞬时压力（黑色指针指示值）和区间峰值压力（红色指针指示值）进行观测并记录，分别在接班后、班中及交班前各记录一次，把观测的结果填写在矿压观测记录上，每次观测后需将压力表红色指针调至与黑色指针相同位置。当班的跟班队长对验收员填写的矿压观测记录进行核实并签字确认；工作面矿压观测记录必须进行认真分析，以便及时掌握工

作面的压力情况变化。当发现工作面的压力异常增大时必须向下一班跟班队长交代工作面的压力情况，并向生产科进行汇报，以便工作面在回采时加强顶板支护质量管理，保证工作面在回采过程中的安全。 4、二水平顺槽（煤巷）及沿空留巷巷道加强巷道顶板观测。巷道内除正常设置顶板离层仪外，每隔25m设置一组“十字”观测点，以便于利用浅基点、深基点离层量，计算出锚杆锚固范围外离层量以及巷道顶板下沉量。“十字”测点设置位置要与顶板离层仪对应，测点锚杆必须做出明显标记，并编号管理。 5、顶板总离层量超过40mm时，施工区队技术人员应立即向生产技术科分管科长汇报，相关科室人员根据现场实际情况，确定方案：①顶板完整、不破碎，无较大裂缝时，采取加强现场观测，每天观测一次；②顶板破碎、有较大裂缝时，考虑施工锚索梁或套棚进行支护。采取措施后，必须坚持每天观测一次，连续15天内不再发生下沉，方可恢复每旬观测一次。 6、顶板总离层量超过70mm时，施工区队技术人员必须立即向生产技术科分管科长及科长汇报，立即采取木点柱或施工锚索等措施加强支护，并在该测点前后10m范围内的十字观测点进行顶板下沉观测，每天观测一次，观测的数据与顶板离层仪数据进行对比分析，得出顶板下沉范围。连续观测15天内不再发生下沉，方可恢复每旬观测一次。 7、顶板总离层量超过150mm（8.0m锚索最大延伸量为210mm），施工区队技术人员必须立即向生产技术科分管科