[发明专利]一种冻结壁位移测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭工程技术领域，具体的说是一种冻结壁位移测试方法。

背景技术

随着我国浅部煤炭资源的枯竭，新建矿井多具有穿越冲积层厚、地压大、地质条件复杂等特点，冻结法凿井成为穿过深厚冲积层最主要的特殊凿井方法。冻结法凿井是采用人工制冷技术暂时加固不稳定地层和隔绝地下水的特殊施工方法，先在将要开凿的井筒周围形成不透水的且能抵抗一定压力的冻结帷幕（简称冻结壁），并在冻结壁的保护下安全地进行井筒掘砌工作。深部厚粘土层特征是冻结强度低，冻结壁位移大，不合理的控制冻结壁位移，会造成冻结壁位移过大，造成冻结壁失稳，导致冻结管断裂等事故。因此，进行冻结壁位移监测，目的在于掌握冻结壁位移随时间的变化规律，为合理的确定掘进段高和掘进时间提供依据。

目前冻结壁位移测试主要有两种方法：重锤吊挂钢尺法，数显收敛计监测法。重锤吊挂钢尺法是采用重锤掉挂在刃脚上，在井帮上置入钢钉或者销子，用钢板尺量出井帮至垂线的距离，间隔一段时间再次测量出井帮至垂线的距离，两次测量的差值即为该点单边位移。采用重锤悬吊法测试能测出任何方向上的单边位移，但是在井下由于施工环境较恶劣，不确定因素较多，每次挂重锤位置必须相同、每次测量时钢板尺一端必须靠在钢钉或者销子上次测量的位置，以及测试人员人为误差，造成此方法测试精度不高；采用数显收敛计测试时可以量测井筒直径方向上冻结壁的收敛位移，然后平均到两边算出单边径向位移，得到的为单边平均位移速率。该测试方法精确度高，能精确到百分之一毫米，但该测试方法需停止掘砌施工、需提升系统配合、不可连续测试操作。并且由于在井筒直径上对数显收敛计钢尺施加一定的力，人员走动及罐桶提升等都有可能碰到钢尺，容易造成尺断伤人。

发明内容

为了克服现有技术中上述的不足，本发明提供一种冻结壁位移测试方法，该冻结壁位移测试方法利用自动采集系统进行数据采集，在实施过程中只在一个固定点处进行布设测点，减小了对正常掘砌施工的影响，且相对测试精度较高。

本发明的技术方案是：一种冻结壁位移测试方法，其特征在于包括以下步骤：（一）、在开挖到本段高的1/4～1/2时在井帮上埋入固定销；(二)、把激光测距装置及反光镜固定在相对的两个固定销上；(三)、人工调试激光测距装置，让其对准反光镜后自动巡检，筛选出距离最大的数值；(四)、设定测试频率，自动采集激光测距仪与反光镜之间的距离并存储；(五)、待绑扎钢筋落模板前将测距装置及反光镜取下；(六)、对采集数据进行处理分析。

上述步骤(一)中，在井帮的四个面均埋入固定销。

所述的反光镜为凹面镜。

上述步骤（六）中对采集的数据进行提取，将时间和测试的距离绘制成曲线看收敛位移趋势，根据测试数据计算出累计位移速率乘以掘砌本段高所用时间得到可能最大位移。 

本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，本发明将激光测距装置及反光镜安装在井帮上的固定销上，通过激光测距装置对反光镜反射的光进行处理，从而得出冻结壁位移。该测试方法由于采用自动采集系统进行数据采集，可以采集较多数据来分析冻结壁的位移规律，在实施过程中只在一个固定点处进行布设测点，减小了对正常掘砌施工的影响，且相对测试精度较高，测试精度0.1mm。

附图说明：

图1是本发明中测距装置及反光镜安装示意图。

图中1-左固定销，2-左接头，3-激光测距装置，4-反光镜，5-右接头，6-右固定销。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：