[发明专利]基于锚杆的地下空间围岩灾害电阻率实时监测方法

说明书

基于锚杆的地下空间围岩灾害电阻率实时监测方法，属于矿业和岩土工程安全检测与监控技术领域。设置地下空间围岩灾害实时监测装置，包括供电电极、测量电极、电法仪、锚杆和主控计算机，主控计算机与电法仪相连接，供电电极和测量电极分别与电法仪通过导线连接，供电电极和测量电极分别与在地下空间围岩监测区域锚杆连接。利用锚杆作为导体监测锚固区及围岩的电阻率，根据电阻率的变化监测围岩及锚固区的稳定性。具有对围岩无损伤、准确性较高、应用范围广等优点。

技术领域

基于锚杆的地下空间围岩灾害电阻率实时监测方法，属于矿业和岩土工程安全检测与监控技术领域。

背景技术

地下空间围岩存在片帮、顶板冒落、突水及岩爆动力灾害等危险，不仅造成支护失效，影响工程进度，甚至产生地震，对工作人员和设备构成了直接威胁。锚杆支护已成为世界各国矿井巷道及其它地下工程支护的一种主要形式，因此锚杆锚固区的稳定性问题尤为重要。随着地下空间开发和开采深度的不断增加，地应力越来越高，使得围岩破坏频度和强度越来越高，工程灾害日益严重，安全问题亟待解决。

目前利用极化率判断围岩灾害的方式，主要通过人工电流场一次场或激发场的作用，使具有不同电化学性质的岩石或矿石，在电化学作用产生随时间变化的二次电场(激发极化场)，二次场电位差与一次场电位差的比值称为极化率。围岩破裂前有突跳、波动、加速下降或急剧上升等极化率前兆现象，但根据前兆现象进行预测其结果准确性比较低，极化率前兆机制尚不明确，围岩破坏的极化率前兆信息监测相对困难，监测过程繁琐。同时需要另外开挖围岩埋伏电极，会对围岩造成二次破坏。激发极化监测方法的仪器不能大范围的适用不同围岩灾害监测。

另外目前关于围岩监测主要是围岩变形监测，围岩变形监测中有的预警效果不理想，有的监测成本高，有的无法实现全方位实时监测。针对围岩的声发射监测，其安装监测过程相对繁琐复杂而且费用高，对整个安装质量的要求也较高，监测数据的后期分析复杂和不方便，实际使用效果并不理想。针对现有技术存在一定的技术问题，有必要探寻利用新的有效监测与预警技术实现围岩灾害实时监测的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的准确性低、过程繁琐、无法大范围监测灾害、对围岩二次破坏的不足，提供一种操作简单、对围岩无损伤、准确性较高、应用范围广的基于锚杆的地下空间围岩灾害电阻率实时监测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该基于锚杆的地下空间围岩灾害电阻率实时监测方法，其特征在于：设置地下空间围岩灾害实时监测装置，包括供电电极、测量电极、电法仪、锚杆和主控计算机，主控计算机与电法仪相连接，供电电极和测量电极分别与电法仪通过导线连接，供电电极和测量电极分别与在地下空间围岩监测区域锚杆连接，

监测步骤如下：

步骤1001：在地下空间围岩锚固监测区，根据监测范围设置监测区边界锚杆，按监测区边界锚杆的间距布置供电电极，将供电电极与监测区边界锚杆连接；

步骤1002：监测区边界锚杆的间距内，根据测量范围设置测量区边界锚杆，按测量区边界锚杆的间距布置测量电极，将测量电极与测量区边界锚杆连接；

步骤1003：将供电电极和测量电极通过导线分别与电法仪的输出端和输入端相连，电法仪通过测量电极测量；

步骤1004：开启设备实施监测，供电电极对监测区边界锚杆通电，电法仪通过测量电极测定测量区边界锚杆之间围岩的电阻率；

步骤1005：电法仪与主控计算机通信测量结果；

步骤1006：主控计算机对监测到的地下空间围岩锚固测量区的电阻率进行实时记录和分析；