[发明专利]一种矿井断层活动的井下监测方法

权利要求书

1.一种矿井断层活动的井下监测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一：加工测应力挡片，测应力挡片上钻有锚索孔、注浆管孔、排气孔；

步骤二：加工测位移挡片，每个测位移挡片中心钻有一个注浆管孔；

步骤三：在断层交面线与巷道交汇点附近选取测量断层活动性的测试区域，位于待开采工作面下巷距离开切眼145-160m，在测试区域沿走向分别布置四个测试钻孔，分别标记为测点A、测点B、测点C、测点D，其中测点A和测点B为测应力的测点，用于断层活动拉力的测定；测点C和测点D为测位移的测点，用于断层活动位移的测定；钻孔在巷道的煤体中开始，向煤岩交界面方向打孔，测点A、测点B、测点C固定在顶板岩层中；测点D固定在靠近煤岩交界面附近的煤层中，距离煤岩交界面的2-4m处；测试钻孔的孔径为110-130mm、深度为40-60m；

步骤四：在测点A和测点B中，根据钻孔深度，将设计长度的锚索、注浆管穿入测应力挡片对应的孔中，构成“应力测试组”，将测应力挡片固定在距注浆管末端不小于5m的处，并用卡子进行固定，然后在该“应力测试组”上安装另一个与步骤二中规格相同的测应力挡片，将一组四个矿用封孔袋捆绑于两个测应力挡片之间，使先后安装的两个测应力挡片的间距与膨胀后的封孔带的长度相同；挤压矿用封孔袋，使上下分带中的药剂充分混合，送入孔底；将排气管穿过排气孔，用胶带与锚索进行固定，将“应力测试组”一起送入孔底，保证排气孔排气端的端口超出封孔处0.5m以上；

在挤压矿用封孔袋后20min内将“应力测试组”送入孔底后，将靠近煤壁侧的2～4m长注浆管拆卸；然后在孔内安装锚索测力计；

步骤五：在测点C和测点D中，根据钻孔深度，将设计长度的注浆管穿入测位移挡片，构成“位移测试组”，将测应力挡片固定在距注浆管末端不小于5m处，用卡子进行固定；然后在该“位移测试组”上安装另一个与步骤二中规格相同的测位移挡片，将一组四个矿用封孔袋捆绑于两个测位移挡片之间，使先后安装的两个测位移挡片的间距与膨胀后的封孔带的长度相同；挤压矿用封孔袋，使上下分带中的药剂充分混合，送入孔底；

挤压矿用封孔袋后20min内将“位移测试组”送入孔底；

应注意的是，将“应力测试组”中靠近煤壁侧的注浆管作为测管，在送入孔底前提前沿轴向贴好4m长刻度尺条，并用宽胶带进行密封；

步骤六：矿用封孔袋中的药剂完全固化后，用注浆泵向注浆管内注水泥浆，将“应力测试组”和“位移测试组”固定；当水泥浆距离煤壁2-4m处停止注浆；

步骤七：测点A、测点B固化时间不少于72小时，固化结束后，用拉拔器测试测点A、测点B中的锚索能够满足使用要求，安装锚索锁具，锚索用托盘和锁具进行固定，锁具安装在孔口托盘的后部，用于固定；利用锚索测力计监测数据；

步骤八：测点C、测点D固化时间不少于72小时，固化结束后，通过注浆管上的刻度测量煤岩交界面产生移动后的位移变化；

步骤九：将锚索拉力监测结果转换成应力监测结果；

步骤十：利用W＝FL功能关系将应力监测结果与位移监测结果进行实时积分，形成能量监测结果；

步骤十一：将能量监测结果与现有工况条件下的冲击地压临界能量，或者与工况条件下的能量关注值进行比较，如果大于临界能量，证明具有冲击地压发生危险，需要采取冲击地压解危措施。

2.根据权利要求1所述的一种矿井断层活动的井下监测方法，其特征在于：所述测应力挡片上每个孔距离挡片外缘的距离为10.0mm～15.0mm。

3.根据权利要求1所述的一种矿井断层活动的井下监测方法，其特征在于：所述测应力挡片上的锚索孔、注浆管孔、排气孔中每两个孔的间距应不小于测应力挡片的厚度，所述测应力挡片的厚度为4-6mm；所述测位移挡片的厚度为4-6mm。

4.根据权利要求1所述的一种矿井断层活动的井下监测方法，其特征在于：所述测应力挡片的直径比钻孔的直径小15-25mm；测位移挡片的直径为80-100mm，测位移挡片中注浆管孔的直径为20-30mm。

5.根据权利要求1所述的一种矿井断层活动的井下监测方法，其特征在于：所述步骤三中测点A、测点B、测点C固定在顶板岩层中的间距为2-4m。