第五节 支护设备与支护质量检测

1、1第第八八章章 巷道支护巷道支护第五节第五节 支护设备与支护质量检测支护设备与支护质量检测2 一、锚杆一、锚杆( (锚索锚索) )施工设备施工设备( (一一) )锚杆锚杆( (锚索锚索) )钻机钻机1.1.锚杆钻机分类锚杆钻机分类在锚杆支护技术发展的不同时期，国内外出现在锚杆支护技术发展的不同时期，国内外出现了多种不同形式和规格的锚杆钻机，如图了多种不同形式和规格的锚杆钻机，如图8-18-12020所示。所示。 锚杆钻机按破岩方式分为锚杆钻机按破岩方式分为旋转式、冲击式和冲旋转式、冲击式和冲击击旋转式。旋转式。掘进机掘进机载锚杆钻机载锚杆钻机是在现有掘进上配是在现有掘进上配置置1 12 2台锚

2、杆钻机，以实现掘锚一体功能，如图台锚杆钻机，以实现掘锚一体功能，如图8-8-1 12121所示；所示；掘锚联合机组掘锚联合机组是将掘进与锚固功能一体化是将掘进与锚固功能一体化设计，制造出兼顾掘进与锚固的掘锚联合机组，是设计，制造出兼顾掘进与锚固的掘锚联合机组，是2021-12-1723煤巷快速高效掘煤巷快速高效掘进技术的发展方向，如图进技术的发展方向，如图8-18-12222所示。所示。此外，此外，按锚杆钻机安装锚杆的部位分为按锚杆钻机安装锚杆的部位分为顶板锚杆钻顶板锚杆钻机和帮锚杆钻机；机和帮锚杆钻机；用于安装锚索的称为用于安装锚索的称为锚索钻机锚索钻机2021-12-173独立式独立式锚锚

3、杆杆钻钻机机钻车式钻车式单体式单体式机载式机载式掘锚联合机组掘锚联合机组掘进机载锚杆钻机掘进机载锚杆钻机液压式液压式气动式气动式电动式电动式图图8-120 锚杆钻机分类锚杆钻机分类 42021-12-174两部钻锚机分别安装在两部钻锚机分别安装在ZDY480JSZDY480JS（配（配160160掘进机）的左右两侧掘进机）的左右两侧 图图8-18-121 21 掘进机载锚杆钻机掘进机载锚杆钻机415机载锚杆钻机机载锚杆钻机52021-12-175图图8-18-122 22 掘锚联合机组掘锚联合机组. ECMMY2-700/40ECMMY2-700/40岩巷掘锚机组岩巷掘锚机组ECMMB2-36

4、2/25ECMMB2-362/25新型掘锚机组新型掘锚机组6等，如图等，如图8-123所示。所示。 2.2.单体顶板锚杆钻机单体顶板锚杆钻机单体顶板锚杆钻机是用于钻装巷道顶板锚杆的单体顶板锚杆钻机是用于钻装巷道顶板锚杆的单体式钻机。破岩方式单体式钻机。破岩方式主要有两种：主要有两种：旋转式和冲旋转式和冲击击旋转式。旋转式。旋转式破岩方式一般旋转式破岩方式一般适用于比较软的适用于比较软的岩石岩石(f8)(f8)；冲击冲击旋转式破岩方式旋转式破岩方式适用于比较硬的适用于比较硬的岩石岩石(f8)(f8)。单体气动旋转式锚杆钻机是国内应用最普遍的单体气动旋转式锚杆钻机是国内应用最普遍的一种锚杆钻机。钻

5、机主要由一种锚杆钻机。钻机主要由驱动机构、推进机构和驱动机构、推进机构和控制机构组成。控制机构组成。钻机的驱动机构、推进支腿和控制钻机的驱动机构、推进支腿和控制2021-12-17672021-12-177图图8-18-123 23 锚索钻机锚索钻机. 钻神钻神ZSY-60ZSY-60锚索钻机锚索钻机钻神钻神ZSDL-190ZSDL-190锚索钻机锚索钻机8机构由连接座连接。此外，还有用于搅拌树脂锚固机构由连接座连接。此外，还有用于搅拌树脂锚固剂和安装锚杆的锚杆安装器等附件。国内部分单体剂和安装锚杆的锚杆安装器等附件。国内部分单体气动旋转式锚杆钻机的主要技术参数见表气动旋转式锚杆钻机的主要技术

6、参数见表8-28-26 6。使。使用时，可根据具体的巷道地质与生产条件选择合适用时，可根据具体的巷道地质与生产条件选择合适的锚杆钻机。的锚杆钻机。 国产单体液压锚杆钻机可分为国产单体液压锚杆钻机可分为两大系列：两大系列：一类一类是导轨推进式的是导轨推进式的MZMZ系列，系列，另一类另一类是支腿推进式的是支腿推进式的MYTMYT系列，系列，如图如图8-124所示。所示。目前，目前，MYTMYT型支腿推进式液型支腿推进式液压锚杆钻机应用比较普遍。部分国产单体液压锚杆压锚杆钻机应用比较普遍。部分国产单体液压锚杆钻机的主要技术性能参数见表钻机的主要技术性能参数见表8-28-27 7。2021-12-1

7、789图图8-18-124 24 单体顶板锚杆钻机单体顶板锚杆钻机2021-12-179MYT-150/200MYT-150/200液压锚杆钻机液压锚杆钻机MYT125MYT125液压锚杆钻机液压锚杆钻机MYT-120/320 MYT-120/320 液压锚杆钻机液压锚杆钻机 10表表8-26 部分国产单体气动旋转式顶板锚杆钻机主要技术性能参数部分国产单体气动旋转式顶板锚杆钻机主要技术性能参数 2021-12-171011表表8-8-27 27 部分国产单体气动旋转式顶板锚杆钻机主要技术性能参数部分国产单体气动旋转式顶板锚杆钻机主要技术性能参数2021-12-171112 3. 3.单体帮锚杆

8、钻机单体帮锚杆钻机 长期以来，煤帮锚杆的施工主要采用煤电钻。长期以来，煤帮锚杆的施工主要采用煤电钻。煤电钻功率小、钻孔速度慢、安装锚杆困难，而且煤电钻功率小、钻孔速度慢、安装锚杆困难，而且不能湿式钻孔，粉尘大，工作环境差。为了提高煤不能湿式钻孔，粉尘大，工作环境差。为了提高煤帮锚杆施工速度和质量，近年来我国又开发了气动、帮锚杆施工速度和质量，近年来我国又开发了气动、液压帮锚杆钻机，较好地解决了煤帮钻孔、安装锚液压帮锚杆钻机，较好地解决了煤帮钻孔、安装锚杆的问题。杆的问题。国内使用的帮锚杆钻机主要分两大类：国内使用的帮锚杆钻机主要分两大类：一类一类是是气动帮锚杆钻机，气动帮锚杆钻机，另一类另一类

9、是液压帮锚杆钻机。按钻是液压帮锚杆钻机。按钻机结构不同，又分为手持式和支腿式帮锚杆钻机，机结构不同，又分为手持式和支腿式帮锚杆钻机，2021-12-171213如图如图8-125所示所示。国内部分手持式气动帮锚杆钻机的。国内部分手持式气动帮锚杆钻机的主要技术参数见表主要技术参数见表8-28-28 8。国内部分支腿式气动帮锚。国内部分支腿式气动帮锚杆钻机的主要技术性能参数见表杆钻机的主要技术性能参数见表8-28-29 9。与手持式帮与手持式帮锚杆钻机相比，锚杆钻机相比，支腿式帮锚杆钻机扭矩比较大，部支腿式帮锚杆钻机扭矩比较大，部分推力由支腿承担，工人劳动强度较低。这种帮锚分推力由支腿承担，工人劳

10、动强度较低。这种帮锚杆钻机杆钻机适合煤岩体比较硬适合煤岩体比较硬的巷帮钻装锚杆。的巷帮钻装锚杆。( (二二) )锚索张拉设备锚索张拉设备预应力锚索的显著特点之一是在安装过程中施预应力锚索的显著特点之一是在安装过程中施加较大的预紧力，因此锚索张拉是决定锚索施工质加较大的预紧力，因此锚索张拉是决定锚索施工质量的关键工序，张拉设备的技术性能与质量明显影量的关键工序，张拉设备的技术性能与质量明显影2021-12-1713142021-12-1714图图8-125 单体帮锚杆钻机单体帮锚杆钻机气动支腿式帮锚杆钻机气动支腿式帮锚杆钻机 MQTB-80/2.4MQTB-80/2.4支腿式帮锚杆钻机支腿式帮锚

11、杆钻机 MQJ-130/3.2MQJ-130/3.2气动架柱式锚杆钻机气动架柱式锚杆钻机MQS-35/1.6MQS-35/1.6气动手持式钻机气动手持式钻机 MQS-45CMQS-45C系列气动钻机系列气动钻机 ZQS-50/1.6SZQS-50/1.6S气动手持式钻机气动手持式钻机 15表表8-28 8-28 国产手持式气动帮锚杆钻机的主要技术参数国产手持式气动帮锚杆钻机的主要技术参数152021-12-1716表表8-29 8-29 部分国产支腿式气动帮锚杆钻机的主要技术性能参数部分国产支腿式气动帮锚杆钻机的主要技术性能参数162021-12-1717响锚索支护效果。锚索张拉安装机具主要由

12、油泵、响锚索支护效果。锚索张拉安装机具主要由油泵、张拉千斤顶、液压剪组成。目前，国内煤矿广泛使张拉千斤顶、液压剪组成。目前，国内煤矿广泛使用的锚索张拉安装机具主要有用的锚索张拉安装机具主要有三种：三种：煤矿用煤矿用手动式手动式锚索张拉机具、煤矿用锚索张拉机具、煤矿用电动式电动式锚索张拉机具和煤矿锚索张拉机具和煤矿用用气动式气动式锚索张拉机具，如图锚索张拉机具，如图8-128-126 6所示。所示。 与锚索张拉机具配套用的与锚索张拉机具配套用的液压剪液压剪( (也称为钢筋剪也称为钢筋剪 断器断器) )与手动泵或气动油泵或电动油泵配套使用，是与手动泵或气动油泵或电动油泵配套使用，是切断锚索外露多余

13、钢铰线的专用工具，切断锚索外露多余钢铰线的专用工具，如图如图8-127所所示。示。常见的液压剪定刀与外壳为一体，更换刀头需常见的液压剪定刀与外壳为一体，更换刀头需将外壳整体更换。新型液压剪将定刀设计将外壳整体更换。新型液压剪将定刀设计为拆卸为拆卸2021-12-171718图图8-126 8-126 煤矿用锚索张拉机具煤矿用锚索张拉机具 (a)-(a)-手动式张拉机具手动式张拉机具;(b)-(b)-电动式张拉机具电动式张拉机具; ; (c)(c)、(d)-(d)-气动式张拉机具气动式张拉机具2021-12-1718cd db ba a19图图8-127 8-127 液压剪液压剪2021-12-

14、1719YYJ-180YYJ-180锚索钢筋切断器锚索钢筋切断器 JY300/63/25JY300/63/25型钢绞线液压剪型钢绞线液压剪 MSQMSQ190S 190S 型锚索切断器型锚索切断器MQSMQS1515矿用锚索切断器矿用锚索切断器20式，当刀头变钝时，可直接卸下重新换上新刀头，式，当刀头变钝时，可直接卸下重新换上新刀头，外壳继续保留使用。国内常用锚索张拉安装机具的外壳继续保留使用。国内常用锚索张拉安装机具的主要技术性能详见表主要技术性能详见表8-308-30。 二、支护质量检测二、支护质量检测 锚杆支护锚杆支护施工质量检测与矿压监测施工质量检测与矿压监测是煤巷锚杆是煤巷锚杆支护成

15、套技术不可分割的支护成套技术不可分割的重要组成部分。重要组成部分。锚杆支护锚杆支护属于属于隐蔽性工程，隐蔽性工程，支护设计不合理或施工质量不好支护设计不合理或施工质量不好都有可能导致顶板垮落、两帮片落，出现安全事故。都有可能导致顶板垮落、两帮片落，出现安全事故。因此，在锚杆支护施工过程中，必须严格按照设计因此，在锚杆支护施工过程中，必须严格按照设计或掘进作业规程的要求完成各个作业工序。锚杆支或掘进作业规程的要求完成各个作业工序。锚杆支2021-12-172021表表8-30 8-30 国内常用锚索张拉安装机具的主要技术性能国内常用锚索张拉安装机具的主要技术性能212021-12-1722护施工

16、后，还必须进行工程质量检测，确保施工质护施工后，还必须进行工程质量检测，确保施工质量满足设计要求。量满足设计要求。同时，同时，应对巷道应对巷道围岩变形与破坏围岩变形与破坏状况，锚杆状况，锚杆( (索索) )受力分布和大小受力分布和大小进行全面、系统的进行全面、系统的监测，以获得支护体和围岩的监测，以获得支护体和围岩的位移和应力信息，位移和应力信息，从从而验证锚杆支护初始设计的合理性和可靠性，判断而验证锚杆支护初始设计的合理性和可靠性，判断巷道围岩的巷道围岩的稳定程度和安全性。稳定程度和安全性。根据矿压监测数据根据矿压监测数据修改初始设计，使其逐步趋于合理。修改初始设计，使其逐步趋于合理。 (

17、(一一) )锚杆拉拔力检测锚杆拉拔力检测 锚杆拉拔力是锚杆在拉拔试验中能承受的最大锚杆拉拔力是锚杆在拉拔试验中能承受的最大拉力。拉拔力是评价煤岩体可锚性、锚固剂粘结强拉力。拉拔力是评价煤岩体可锚性、锚固剂粘结强2021-12-172223度、杆体力学性能的重要参数。井下进行锚杆支护度、杆体力学性能的重要参数。井下进行锚杆支护之前，必须做拉拔试验。拉拔试验之前，必须做拉拔试验。拉拔试验不仅不仅要检测锚杆要检测锚杆拉拔力，拉拔力，还应记录还应记录拉拔过程中锚杆尾部的位移量，拉拔过程中锚杆尾部的位移量，进而绘制拉力与位移曲线，综合分析锚杆的锚固效进而绘制拉力与位移曲线，综合分析锚杆的锚固效果。果。

18、锚杆拉拔试验分两种情况：锚杆拉拔试验分两种情况：一是一是井下实施锚杆井下实施锚杆支护之前的拉拔试验；支护之前的拉拔试验；二是二是锚杆支护之后对拉拔力锚杆支护之后对拉拔力的检测。图的检测。图8-1288-128为为ML-20ML-20型锚杆拉力计，由一空心型锚杆拉力计，由一空心千斤顶和一台千斤顶和一台SYB-ISYB-I型高压手摇油泵组成，最大拉力型高压手摇油泵组成，最大拉力200kN200kN，活塞行程，活塞行程100mm100mm，质量，质量12kg12kg。试验时，用卡。试验时，用卡2021-12-172324具将锚杆紧固在千斤顶活塞上：摇动油泵手柄，高具将锚杆紧固在千斤顶活塞上：摇动油泵

19、手柄，高压油经高压胶管到达拉力计的油缸，驱使活塞对锚压油经高压胶管到达拉力计的油缸，驱使活塞对锚杆产生拉力。杆产生拉力。压力表读数乘以活塞面积压力表读数乘以活塞面积即为锚杆的即为锚杆的锚固力，锚固力，锚杆的位移量可从随活塞一起移动的标尺锚杆的位移量可从随活塞一起移动的标尺上直接读出，其位移量必须控制在允许的范围内。上直接读出，其位移量必须控制在允许的范围内。 2021-12-1724图图8-128 8-128 锚杆拉力计工作原理锚杆拉力计工作原理1-1-空心千斤顶；空心千斤顶；2-2-高压胶管；高压胶管；3-3-胶管接头；胶管接头；4-4-压力表；压力表；5-5-手摇油泵；手摇油泵；6-6-标

20、尺标尺25 （二）锚杆预紧力检测（二）锚杆预紧力检测 锚杆预紧力是高强度、高刚度锚杆支护系统的锚杆预紧力是高强度、高刚度锚杆支护系统的决定性因素，对支护效果与围岩稳定性决定性因素，对支护效果与围岩稳定性起关键作用。起关键作用。对锚杆对锚杆( (索索) )预紧力的检测是预紧力的检测是非常重要非常重要的工程质量检的工程质量检测内容。测内容。 锚杆预紧力的检测一般采用扭矩扳手，如图锚杆预紧力的检测一般采用扭矩扳手，如图8-8-129129所示。所示。 每小班顶帮各抽样每小班顶帮各抽样1 1组组(3(3根根) )进行锚杆螺母扭矩进行锚杆螺母扭矩检测。每根锚杆螺母预紧力矩应符合设计要求；每检测。每根锚杆

21、螺母预紧力矩应符合设计要求；每组中有组中有1 1个螺母扭矩不合格，就要再抽查个螺母扭矩不合格，就要再抽查1 1组组(3(3根根) )。2021-12-172526若仍发现有不合格的应将本班安装的所有螺母重新若仍发现有不合格的应将本班安装的所有螺母重新拧紧和检测一遍。拧紧和检测一遍。 井下实测数据表明，预紧力会随锚杆安装后时井下实测数据表明，预紧力会随锚杆安装后时间的加长而发生变化。特别是初始施加预紧力较高、间的加长而发生变化。特别是初始施加预紧力较高、围岩比较松软破碎的条件下，预紧力会随时间延长围岩比较松软破碎的条件下，预紧力会随时间延长而明显降低，显著影响支护效果。因此，不仅应检而明显降低，

22、显著影响支护效果。因此，不仅应检2021-12-1726图图8-129 8-129 扭矩扳手扭矩扳手27测初始预紧力，而且应监测锚杆预紧力的变化，根测初始预紧力，而且应监测锚杆预紧力的变化，根据预紧方变化曲线，调整初始预紧力的大小，必要据预紧方变化曲线，调整初始预紧力的大小，必要时应对锚杆实施二次拧紧。时应对锚杆实施二次拧紧。 ( (三三) )锚杆支护几何参数与安装质量检测锚杆支护几何参数与安装质量检测 1. 1.锚杆支护几何参数检测锚杆支护几何参数检测 锚杆支护几何参数包括锚杆支护几何参数包括锚杆间、排距，锚杆安锚杆间、排距，锚杆安装角度，锚杆外露长度等。装角度，锚杆外露长度等。 一般情况下

23、，锚杆一般情况下，锚杆安装方向与巷道轴线垂直，安装方向与巷道轴线垂直，可用锚杆轴线与水平线可用锚杆轴线与水平线( (或垂线或垂线) )的夹角表示锚杆安的夹角表示锚杆安装角度；当锚杆安装方向与巷道轴线不垂直时，属装角度；当锚杆安装方向与巷道轴线不垂直时，属2021-12-172728于空间问题，需要三个角度描述锚杆安装方向；锚于空间问题，需要三个角度描述锚杆安装方向；锚杆外露长度是指锚杆露出托板的长度。杆外露长度是指锚杆露出托板的长度。 2. 2.锚杆托板安装质量检测锚杆托板安装质量检测 锚杆托板安装质量检测应符合以下要求：锚杆托板安装质量检测应符合以下要求： (1)(1)锚杆托板应安装牢固，与

24、组合构件一同紧贴锚杆托板应安装牢固，与组合构件一同紧贴围岩表面，不松动；围岩表面，不松动； (2) (2)锚杆托板安装质量检测一般方法采用实地观锚杆托板安装质量检测一般方法采用实地观察和现场扳动的方式进行；察和现场扳动的方式进行； (3) (3)每个测点应以一排锚杆托板为一组检测。每个测点应以一排锚杆托板为一组检测。 3. 3.组合构件与铺网安装质量检测组合构件与铺网安装质量检测2021-12-172829 组合构件与铺网安装质量检测应符合以下要求：组合构件与铺网安装质量检测应符合以下要求： 采用现场观察方法检测；组合构件与金属网应采用现场观察方法检测；组合构件与金属网应紧贴巷道表面；尺量网片

25、搭接长度及连网点距离，紧贴巷道表面；尺量网片搭接长度及连网点距离，应符合设计要求；网间要求连接牢固。应符合设计要求；网间要求连接牢固。 ( (四四) )锚索安装工程质量检测锚索安装工程质量检测 锚索安装工程质量检测内容与锚杆类似，锚索安装工程质量检测内容与锚杆类似，包括包括锚索拉拔力和预紧力、锚索几何参数，托板与组合锚索拉拔力和预紧力、锚索几何参数，托板与组合构件的安装质量等。构件的安装质量等。 1.1.锚索拉拔试验采用锚索张拉设备在井下巷道锚索拉拔试验采用锚索张拉设备在井下巷道中完成，其他要求与锚杆类似。中完成，其他要求与锚杆类似。2021-12-172930 2. 2.锚索预紧力检测采用锚

26、索张拉设备对已安装锚索预紧力检测采用锚索张拉设备对已安装锚索的预紧力进行检测。锚索预紧力的最低值应不锚索的预紧力进行检测。锚索预紧力的最低值应不小于设计值的小于设计值的9090。对于不合格的锚索要进行重新。对于不合格的锚索要进行重新张拉。张拉。 3. 3.锚索锚索几何参数包括几何参数包括间距、排距，安装角度及间距、排距，安装角度及锚索外露长度等，班组每班进行检测。锚索外露长度等，班组每班进行检测。 4.4.锚索托板与组合构件的安装质量要求与锚杆锚索托板与组合构件的安装质量要求与锚杆类似。类似。 5. 5.锚索安装工程质量检测间距和每次检测点数锚索安装工程质量检测间距和每次检测点数可参考锚杆检测

27、确定。可参考锚杆检测确定。2021-12-173031 三、矿压观测三、矿压观测 锚杆支护施工质量检测的同时，锚杆支护施工质量检测的同时，应对应对巷道围岩巷道围岩变形与破坏状况，锚杆变形与破坏状况，锚杆( (索索) )受力分布和大小进行全受力分布和大小进行全面、系统地监测，以面、系统地监测，以获得获得支护体与围岩的位移和应支护体与围岩的位移和应力信息，从而力信息，从而验证验证锚杆支护初始设计的合理性和可锚杆支护初始设计的合理性和可靠性，靠性，判断判断巷道围岩的稳定程度和安全性。根据矿巷道围岩的稳定程度和安全性。根据矿压监测数据修改初始设计，使其逐步趋于合理。压监测数据修改初始设计，使其逐步趋于

28、合理。 ( (一一) )巷道表面位移监测方法巷道表面位移监测方法 巷道表面位移是最基本的巷道矿压监测内容，巷道表面位移是最基本的巷道矿压监测内容，包括包括顶底板移近量、两帮移近量、顶板下沉量、底顶底板移近量、两帮移近量、顶板下沉量、底2021-12-173132鼓量及帮位移量等。鼓量及帮位移量等。根据监测根据监测结果，可计算巷道表面位移速结果，可计算巷道表面位移速度，巷道断面收敛率，绘制位度，巷道断面收敛率，绘制位移量、位移速度与采掘工作面移量、位移速度与采掘工作面位置与时间的位置与时间的关系曲线，关系曲线，分析分析巷道围岩变形规律，巷道围岩变形规律，评价评价围岩围岩稳定性和巷道支护效果。稳定

29、性和巷道支护效果。 巷道表面位移常巷道表面位移常采用十字采用十字布点法布点法安设监测断面，如图安设监测断面，如图8-8-130130所示，在顶底板中部垂直方所示，在顶底板中部垂直方2021-12-1732图图8-130 8-130 巷道表巷道表面位移监测断面面位移监测断面33向和两帮向和两帮水平方向钻孔，安装木桩、测钉等测量基水平方向钻孔，安装木桩、测钉等测量基点。一个测站一般布置两个监测断面，沿巷道轴向点。一个测站一般布置两个监测断面，沿巷道轴向间隔间隔0.60.61.0m1.0m。监测时测读。监测时测读AOAO、ABAB值，值，COCO、CDCD值。值。也可测量也可测量ACAC、ADAD、

30、CBCB值，通过计算得到顶板下沉量、值，通过计算得到顶板下沉量、底鼓量及帮位移量。同时，测量监测断面距采掘工底鼓量及帮位移量。同时，测量监测断面距采掘工作面的距离，记录监测时间。测量频度根据巷道围作面的距离，记录监测时间。测量频度根据巷道围岩变形大小确定，一般距采掘工作面岩变形大小确定，一般距采掘工作面50m50m内，每天观内，每天观测测1 1次，其他时间每周观测次，其他时间每周观测1 12 2次。次。 测量巷道表面位移的仪器有多种形式，如钢卷测量巷道表面位移的仪器有多种形式，如钢卷尺、测杆、测枪、收敛计等。图尺、测杆、测枪、收敛计等。图8-1318-131所示是所示是JSS30JSS3020

31、21-12-1733341010型伸缩式数显收敛计，主要由挂钩、尺架、调型伸缩式数显收敛计，主要由挂钩、尺架、调节螺母、滑套、紧固螺钉、外壳、数显装置、弹簧、节螺母、滑套、紧固螺钉、外壳、数显装置、弹簧、前轴螺母、前轴、联尺、尺卡、尺孔销、带孔钢尺前轴螺母、前轴、联尺、尺卡、尺孔销、带孔钢尺2021-12-1734图图8-131 JSS308-131 JSS301010型伸缩式数显收敛计型伸缩式数显收敛计1-1-挂钩；挂钩；2-2-尺架；尺架；3-3-调节螺母；调节螺母；4-4-滑套；滑套；5-5-紧固螺钉；紧固螺钉；6-6-外外壳；壳；7-7-数显装置；数显装置；8-8-弹簧；弹簧；9-9-

32、前轴螺母；前轴螺母；10-10-前轴；前轴；11-11-联尺；联尺；12-12-尺卡；尺卡；13-13-尺孔销；尺孔销；14-14-带孔钢尺带孔钢尺35等零部件组成。用于测量巷道周边两点间的距离变等零部件组成。用于测量巷道周边两点间的距离变化。化。 ( (二二) )巷道顶板离层监测巷道顶板离层监测 巷道开挖后，围岩产生变形，顶板出现下沉。巷道开挖后，围岩产生变形，顶板出现下沉。顶板不同深度的位移是不相同的，一般浅部岩层的顶板不同深度的位移是不相同的，一般浅部岩层的位移较大，深部岩层的位移较小，导致浅部岩层与位移较大，深部岩层的位移较小，导致浅部岩层与深部岩层出现位移差。位移差由煤岩体的弹塑性变

33、深部岩层出现位移差。位移差由煤岩体的弹塑性变形、结构面形、结构面( (层理、节理、裂隙等层理、节理、裂隙等) )变形等组成。在变形等组成。在结构面比较发育的条件下，结构面变形占主要部分，结构面比较发育的条件下，结构面变形占主要部分，而且是影响顶板稳定性的主要因素，因此预板而且是影响顶板稳定性的主要因素，因此预板2021-12-173536的这种的这种位移差又称位移差又称顶板离顶板离层。层。测量锚杆支护巷道锚测量锚杆支护巷道锚固区内外顶板离层大小，固区内外顶板离层大小，对评价锚杆支护效果和巷对评价锚杆支护效果和巷道安全程度具有重要意义。道安全程度具有重要意义。 顶板离层指示仪是测顶板离层指示仪是

34、测量锚固区内外顶板离层值量锚固区内外顶板离层值的仪器的仪器( (图图8-132)8-132)。顶板。顶板离层指示仪在顶板钻孔中离层指示仪在顶板钻孔中布置布置两个测点：两个测点：一个一个设置设置2021-12-17图图8-132 8-132 顶板离层指示仪的安设顶板离层指示仪的安设3637在锚杆端部位置，在锚杆端部位置，另一个另一个设置在比较稳定的深部围设置在比较稳定的深部围岩中。在两个测点处安设固定器，固定器与顶板岩岩中。在两个测点处安设固定器，固定器与顶板岩层同步移动。将固定器用测量钢丝与设在顶板表面层同步移动。将固定器用测量钢丝与设在顶板表面的测读装置连接，就能测出的测读装置连接，就能测出

35、锚固区内、锚固区外和锚固区内、锚固区外和总的离层值。总的离层值。 ( (三三) )深部围岩监测深部围岩监测 多点位移计是深部围岩位移测量的常用仪器，多点位移计是深部围岩位移测量的常用仪器，通过监测布置在钻孔内不同深度的测点，确定这些通过监测布置在钻孔内不同深度的测点，确定这些测点位移和位移规律。一般将孔底点设为基点，然测点位移和位移规律。一般将孔底点设为基点，然后确定其他点相对于此基点的位移。只有当基点位后确定其他点相对于此基点的位移。只有当基点位2021-12-173738于井巷影响圈以外，可以认于井巷影响圈以外，可以认为该基点是不动点时，其他为该基点是不动点时，其他测点相对于该基点的位移就

36、测点相对于该基点的位移就是绝对位移。是绝对位移。 多点位移计一般由孔内多点位移计一般由孔内固定器、测量钢丝及孔口测固定器、测量钢丝及孔口测读装置组成读装置组成( (图图8-133)8-133)。根据。根据测量需要确定钻孔深度、测测量需要确定钻孔深度、测点数和测点间距。一般每个点数和测点间距。一般每个钻孔内布置钻孔内布置4 47个测点。井个测点。井2021-12-1738图图8-133 KDW-18-133 KDW-12 2型多点位移计型多点位移计39下测量时，以孔口测读装置上某固定直线下测量时，以孔口测读装置上某固定直线作为基准作为基准线，线，读出每个圆盘上的刻度数，此数据为读出每个圆盘上的刻

37、度数，此数据为每个测点每个测点的初读数。的初读数。以后以后每隔一段时间测读的数据每隔一段时间测读的数据与与初读数初读数之差之差即为该测点即为该测点相对于巷道表面的位移值。相对于巷道表面的位移值。 巷道稳定状况较好时，围岩内部变形的影响范巷道稳定状况较好时，围岩内部变形的影响范围小，随时间推移变形速率迅速降低，且曲线规律围小，随时间推移变形速率迅速降低，且曲线规律性好，没有异常状态。性好，没有异常状态。 ( (四四) )锚杆与锚索受力监测锚杆与锚索受力监测 锚杆与锚索受力监测是巷道矿压监测的锚杆与锚索受力监测是巷道矿压监测的重要内重要内容。容。通过监测支护体受力大小与分布，可比较全面通过监测支护

38、体受力大小与分布，可比较全面2021-12-173940地了解锚杆与锚索工作状况，判断锚杆是否发生屈地了解锚杆与锚索工作状况，判断锚杆是否发生屈服和破断，评价巷道围岩的稳定性与安全性，锚杆服和破断，评价巷道围岩的稳定性与安全性，锚杆支护设计是否合理。支护设计是否合理。 国内外已有多种锚杆与锚索受力监测仪器，按国内外已有多种锚杆与锚索受力监测仪器，按用途分，有安装在用途分，有安装在孔口、用于测量锚杆孔口、用于测量锚杆( (索索) )尾部载尾部载荷荷的锚杆的锚杆( (索索) )测力计；有测力计；有用于测量全长与加长锚固用于测量全长与加长锚固锚杆受力分布锚杆受力分布的测力锚杆等。的测力锚杆等。 1.

39、 1.液压式锚杆液压式锚杆( (索索) )测力计测力计 液压式锚杆液压式锚杆( (索索) )测力计通过测量液压枕油压确测力计通过测量液压枕油压确定锚杆定锚杆( (索索) )尾部承受的载荷。尾部承受的载荷。MCZ(S)-200MCZ(S)-200型锚杆测型锚杆测2021-12-174041力计力计图图8-1348-134所示，由带圆所示，由带圆孔的液压枕与油压读数表组孔的液压枕与油压读数表组成。仪器的成。仪器的工作原理工作原理非常简非常简单。将液压枕置于锚杆托板单。将液压枕置于锚杆托板下方，锚杆受力挤压托板，下方，锚杆受力挤压托板，托板将压力传递到液压枕上，托板将压力传递到液压枕上，引起液压枕内油压增加，油引起液压枕内油压增加，油压表压表读出压力值。读