岩层控制的三位一体监测方法技术

本发明专利技术涉及一种岩层控制的三位一体监测分析方法，适用于采矿工程领域。利用井下矿压观测通过布置在采空区的压力监测装置和安设在液压支架上的压力传感器收集；利用覆岩运移观测基于覆岩关键层结构位置，通过地面钻孔布置内部岩移多点位移计，结合钻孔电视设备监测采动覆岩破断运动数据；地表沉陷观测通过GPS测得沉陷数据。能够研究覆岩各关键层破断运动对于井下矿压的作用规律及影响程度，可用于确定引发强矿压显现、致灾的关键层层位，并基于此，人为干预关键层的破断，实现井下矿压的科学控制。

A trinity monitoring method for rock formation control

The invention relates to a trinity monitoring and analysis method for rock formation control, which is suitable for the mining engineering field. Collect pressure observation of pressure sensor in the pressure monitoring device and installation of goaf in the hydraulic support through the arrangement of using underground mine; the overburden movement observation of key strata structure based on the position, through the internal layout of ground drilling rock moving multi-point displacement meter, combined with borehole TV equipment monitoring of overlying rock breaking movement data observation of surface subsidence; subsidence data measured by GPS. To study the key layer of overlying rock breaking movement for the role of law and the influence degree of mine pressure, can be used to determine the location of the key strata caused by strong mine pressure behavior, the disaster caused by human intervention, and based on this, the key layer breaking, realize scientific control of mine pressure.

【技术实现步骤摘要】
岩层控制的三位一体监测方法
本专利技术涉及一种岩层控制的监测方法，尤其适用于采矿工程领域中使用的岩层控制的三位一体监测分析方法。
技术介绍
随着配套设备及开采工艺水平的不断提升，大采高综采、特厚煤层综放开采技术得到了快速发展，目前已在我国神东、大同、晋城、潞安等数个矿区得到广泛应用，并且取代分层综采，成为我国厚及特厚煤层的两大主流采煤技术。然而，随着煤层开采厚度的增加，采场矿压问题愈发严峻，工作面压架、冒顶事故频发、顶板支护对策缺乏，严重威胁了矿井的安全高效生产，如何采动覆岩关键层破断运动的有效监测并建立其与采场矿压的对应关系、实现顶板的有效控制是煤矿领域亟待解决的科学及工程难题之一。目前，基于关键层破断运动的岩层控制技术，在目标关键层的确定上多是基于理论估算的方法，或是单一的打钻孔电视孔观测的方法，存在较大的盲目性。特别是对大采高综采、特厚煤层综放开采一次采出空间大，覆岩垮裂范围广，缺乏将井下矿压、覆岩运移、地表沉陷的一体化监测和分析研究思路，难以揭示大空间采场(大采高、特大采高、特厚煤层综放开采)覆岩运动对采场矿压的作用机制。
技术实现思路
技术问题：针对上述技术目的，提供一种步骤简本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩层控制的三位一体监测分析方法，利用设置在地面的位移编码器，设置在回采巷道中的压力接受分站，其特征在于：根据获取的区域地层覆岩全柱状确定回采工作面覆岩各关键层位置，在工作面所对应的地面区域连续布置3个岩层移动监测孔，利用在岩层移动监测孔内设有多个锚固点监测各关键层随工作面开采的相对下沉量，在中间位置的岩层移动监测孔一侧布置电视观测孔，并观察孔内部孔壁的裂隙、错动情况，检测工作面的压力，检测工作面液压支架的压力，检测各地表沉陷的下沉量，从而获得岩层移动监测孔内各锚固点的实际下沉量，利用实际下沉量从而判断出发生破断的关键层。

【技术特征摘要】
1.一种岩层控制的三位一体监测分析方法，利用设置在地面的位移编码器，设置在回采巷道中的压力接受分站，其特征在于：根据获取的区域地层覆岩全柱状确定回采工作面覆岩各关键层位置，在工作面所对应的地面区域连续布置3个岩层移动监测孔，利用在岩层移动监测孔内设有多个锚固点监测各关键层随工作面开采的相对下沉量，在中间位置的岩层移动监测孔一侧布置电视观测孔，并观察孔内部孔壁的裂隙、错动情况，检测工作面的压力，检测工作面液压支架的压力，检测各地表沉陷的下沉量，从而获得岩层移动监测孔内各锚固点的实际下沉量，利用实际下沉量从而判断出发生破断的关键层。2.根据权利要求1所述的一种岩层控制的三位一体监测分析方法，其特征在于，具体步骤如下：a、根据开采区域地质信息，获取该区域地层覆岩全柱状，基于“岩层控制的关键层”理论对覆岩全柱状进行判别，确定回采工作面覆岩各关键层位置；b、工作面推过切眼距离超过两倍工作面宽度后，通过GPS测量系统确定井下工作面所对应的地面区域，进而在工作面中部所对应的地表区域，沿工作面推进方向间隔30-40m连续布置3个地面钻孔作为岩层移动监测孔，岩层移动监测孔均垂直下钻至开采煤层；在每个岩层移动监测孔中设置多个锚固点作为覆岩各关键层移动的测点，其中锚固点分别设置在岩层移动地面钻孔内的覆岩各关键层厚度中部，利用细钢丝将锚固点与设置在地面的位移编码器相连接，利用锚固点监测各关键层随工作面开采的相对下沉量S1；c、沿工作面倾向，在3个岩层移动监测孔中间位置的岩层移动监测孔任一侧距离20-30m的位置布置一个电视观测孔，电视观测孔垂直下钻至开采煤层；在工作面开采至距离电视观测孔50m时，使用深井探测仪间隔1-2天观测一次电视观测孔内部孔壁的裂隙、错动情况，直至工作面推过电视观测孔100-200m或检测到电视观测孔孔内裂隙不再发育；d、每当工作面推进至各个岩层移动监测孔下方时，在工作面液压支架与刮板输送机之间沿工作面全长均匀埋设三组压力饼，压力饼主要用于监测采空区上覆冒落矸石重量，压力饼通过铠装电缆与设置在回采巷道内的压力接受分站连接，通过光纤、电缆等传输介质，将压力数据传输到地面...

【专利技术属性】
技术研发人员：许家林，李竹，朱卫兵，鞠金峰，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32