[发明专利]一种可移动测量相似模拟巷道围岩壁面变形监测方法

说明书

本发明公开一种可移动测量相似模拟巷道围岩壁面变形监测方法，其技术方案主要包括：步骤一，模型装填与开挖成型；步骤二，测量结构位置与安装；步骤三，固定组件的孔栓调节；步骤四，移动组件的孔栓调节；步骤五，数据放大系统的调试；步骤六，模型加载与数据采集。伸长采集套管并利用套孔栓固定，设置采集套管和副杆左端套孔的不同间距，可以使得测量数据放大观察。该发明专利方法简单、步骤合理、操作简便，较好地实现了测量相似模拟巷道不同位置的点位移变化，增强了千分表的在微小装置结构的灵活的应用性。同时，可以减少在相似模拟试验中预埋应力盒应力片的步骤，简化了实验操作过程，增强了实验监测的实时性。

技术领域

本发明涉及一种可移动测量相似模拟巷道的内部位移装置使用方法，特别涉及到实验室观察相似模拟巷道微小数值变化装置，属采矿实验室设备使用方法领域。

背景技术

采矿工程的出现改变了地下最原始的稳定状态，针对煤矿开采过程中及开采后导致的地面沉陷问题，准确观察采煤过程中的岩层及地表移动随开采时间与空间的变化，分析煤炭开采对地表沉陷及上覆岩层移动的影响，相似材料模拟试验成为研究这一复杂地质环境变化的重要科学手段。巷道围岩相似模拟是在模型上模拟巷道开挖，获取巷道掘进过程中整个围岩层的应力、应变情况，为实地的巷道开挖提供理论参考。在相似材料模拟试验中，随着采空区空间不断的增大实验室需对巷道及周围岩层进行位移和应力的监测，传统的对位移的监测方法有预埋应变片、多种传感器的使用和高清测量单薄岩层位移的方法。

针对巷道围岩相似模拟测量速度慢、测量不灵活，测量成本高的不足，本发明以自行设计的一种矿山相似模拟巷道围岩壁面移动变形放大量测装置为基础，与巷道围岩相似模拟位移监测实验相结合，提出一种可移动测量相似模拟巷道围岩壁面变形的监测方法，通过固定组件，移动组件和内设组件的互相使用，提出合理的测量步骤，保证测量的及时、可靠与有效。

发明内容

本发明针对现有在相似模拟实验中测量开挖后巷道表面位移方法的局限性，提出一种可移动测量相似模拟巷道围岩壁面变形监测方法，该实验方法简单明了，操作简便，可以减少在相似模拟实验中预埋应力盒应力片的步骤，简化了实验操作过程，增强了实验监测的实时性。

为实现上述目的，本发明提供了一种可移动测量相似模拟巷道围岩壁面变形监测方法，其技术方案主要包括：模型装填与开挖成型、测量结构位置与安装、固定组件的孔栓调节、移动组件的孔栓调节、数据放大系统的调试、模型加载与数据采集。

具体包括如下步骤：

步骤一，模型装填与开挖成型：选择适宜模型架进行煤岩层相似模拟材料的装填，拆除模型架两侧槽钢进行装填模型的风干与巷道开挖成型、千分表的调整与外连；

步骤二，测量结构位置与安装：在巷道底部模型架前面重新架设稳定护板，打开L形托板的两个磁性圈使得L形托板吸在护板表面，L形托板上面与巷道底板在同一平面上，测量结构和千分表放置在L形托板上轴线位置上，且紧固底座处于L形托板轴线上；

步骤三，固定组件的孔栓调节：调节紧固底座使测量指针贴近巷道围岩壁面监测点，旋转强磁旋钮以固定紧固底座，旋转支撑套管上套孔里的套孔栓，使支撑套管与主杆固定，完成固定组件的安装与调节；

步骤四，移动组件的孔栓调节：依据巷道围岩顶板轴向不同位置的下沉量监测要求，将副杆凸柱插入杆套中心孔固定，通过副杆与测量套管滑动变化，实现测量指针对巷道顶板

轴向不同位置壁面接触，在测量套管的套孔内安装套孔栓对副杆与测量套管进行固定；

步骤五，数据放大系统的调试：根据巷道顶板下沉量采集数据的精确性要求，调节采集套管在副杆的滑动距离，实现采集数据不同放大系数的调节，采用套孔栓通过采集套管的套孔进行采集套管与副杆的固定；