【正文】 、單軸直接拉伸試驗(yàn)、單軸間接拉伸試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)等。試驗(yàn)結(jié)束后，系統(tǒng)會自動退回到初始狀態(tài)，并能方便的讀出試驗(yàn)結(jié)果，包括試件的全程應(yīng)力應(yīng)變曲線，如軸向應(yīng)力與軸向應(yīng)變、軸向應(yīng)力與環(huán)向應(yīng)變、軸向應(yīng)力與體積應(yīng)變、峰值強(qiáng)度、彈性模量、泊松比以及整個(gè)試驗(yàn)過程中采集到的載荷、變形和位移等數(shù)據(jù)文件，為試驗(yàn)者進(jìn)一步分析提供了有用的參數(shù)。巷道礦山壓力的觀測可分為采區(qū)巷道礦壓觀測和開拓巷道礦壓觀測。例如相鄰區(qū)段回采影響的預(yù)留1523092巷道，其圍巖變形要經(jīng)歷五個(gè)時(shí)期（見圖4）。隨著掘出時(shí)間的延長，圍巖變形速度將日趨緩和。（2）掘巷引起的圍巖應(yīng)力重新分布趨向穩(wěn)定后，由于煤層一般都具合流變性質(zhì)，即使應(yīng)力不變，圍巖變形還會隨時(shí)間而緩慢地不斷增長，但其變形速度比剛掘巷期間要小得多。在工作面(A)后方附近，回采引起的支承壓力和巷道的圍巖變形速度都達(dá)到最大值。巷道的圍巖性質(zhì)和煤住寬度對該時(shí)期的圍巖變形有很大影響。（5）巷道受本區(qū)段工作面(B)的回采影響時(shí)，由于上、下區(qū)段回來引起的支承壓力相互重疊，使巷道周圍的應(yīng)力比只受上區(qū)段采動影響時(shí)急劇增高，引起巷道園巖應(yīng)力又一次重新分布，塑性區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，圍巖變形比受上區(qū)段采動影響時(shí)更加強(qiáng)烈。為了便于計(jì)算，將五個(gè)影響時(shí)期的圍巖變形量劃分為由采動引起的附加變形量和采動影響穩(wěn)定期間的變形量兩部分。圖4 受雙采動影響區(qū)段平巷圍巖變形過程Ⅰ——掘巷引起的圍巖變形區(qū)；Ⅱ——掘巷影響穩(wěn)定后的圍巖變形區(qū)；Ⅲ——受回采影響的圍巖變形區(qū)；Ⅳ——回采穩(wěn)定后的圍巖變形區(qū)；Ⅴ——受下區(qū)段影響的圍巖變形區(qū)目前，采場有限元數(shù)值模擬主要還在建立力學(xué)模型后的應(yīng)力分析方面。圖5 采場圍巖應(yīng)力數(shù)值模擬模型實(shí)例監(jiān)測內(nèi)容：152309工作面三條順槽（1523091巷道、1523092巷道、1523093巷道）變形的持續(xù)觀測。主要觀測儀器：鋼尺，測桿。為了有對比性，擬在3條回采巷道內(nèi)分別布置3個(gè)測站，每個(gè)測站間距50m。共計(jì)45個(gè)測點(diǎn)。在運(yùn)輸巷道內(nèi)設(shè)置觀測站時(shí)，觀測可能影響生產(chǎn)；生產(chǎn)過程也可能將測站損壞。煤龕的規(guī)格一般為2mX3m左右，沿煤層開掘并保持頂板完好。圖6 152309工作面回采巷道圍巖變形測點(diǎn)布置示意圖測點(diǎn)安設(shè)方法：先在頂板上打一個(gè)深為100mm～200mm、直徑約為40mm的鉆眼，在眼中打入木塞，木塞上訂上作為測量基準(zhǔn)點(diǎn)的基釘，鐵釘頭部鉆有—圓穴，如圖7所示。如果頂板巖層比較堅(jiān)硬乎整，也可用彩色油漆標(biāo)明觀測基點(diǎn)。兩幫觀測基點(diǎn)的安設(shè)方法與頂?shù)装寤鞠嗤M可能使觀測截面內(nèi)各對測點(diǎn)在同一平面上。 圖 7 回采巷道變形規(guī)律觀測測點(diǎn)布置監(jiān)測方法及內(nèi)容：(1) 超前支護(hù)區(qū)單體支柱壓力觀測； (2) 超前支護(hù)區(qū)圍巖應(yīng)力觀測；(3) 預(yù)留回采巷道圍巖應(yīng)力觀測；監(jiān)測目標(biāo)： (1) 工作面超前支承壓力演化規(guī)律，分布規(guī)律，影響范圍，集中程度，峰值位置等關(guān)鍵參數(shù)； (2) 為回采巷道圍巖控制、巷道支護(hù)，以及頂煤破碎等提供依據(jù)。具體實(shí)施方案：(1) 超前支護(hù)區(qū)域單體支柱壓力監(jiān)測在152309綜采工作面膠帶巷和軌道巷超前支護(hù)區(qū)域安裝單體支柱壓力記錄儀，計(jì)劃每個(gè)巷道安裝3個(gè)，測點(diǎn)間距10m，連續(xù)記錄工作面回采過程中單體支柱壓力變化規(guī)律，用于分析工作面超前支撐壓力分布規(guī)律和動態(tài)演化規(guī)律，同時(shí)配合井下人工監(jiān)測，如圖8所示即為超前支護(hù)區(qū)域單體支柱壓力監(jiān)測儀器，圖9為鉆孔應(yīng)力計(jì)。工作面前方的一定范圍煤體，受支承壓力的作用，應(yīng)力首先超過其強(qiáng)度極限，承載能力大大減小，這部分煤體即為塑性區(qū)域，煤壁前方彈塑性臨界點(diǎn)即為支承壓力的峰值點(diǎn)。同時(shí)在152309回風(fēng)巷道內(nèi)布置巷道表面位移監(jiān)測點(diǎn)，監(jiān)測工作面回采過程中，巷道變形規(guī)律，為超前支承壓力影響范圍和強(qiáng)度的確定提供依據(jù)。圖10 工作面超前支承壓力觀測方案示意圖（3）預(yù)留巷道圍巖側(cè)向支承壓力監(jiān)測在152309工作面1523092（原1523103）巷道、1523093（原1523102）巷道布置兩個(gè)測區(qū)，每一個(gè)測區(qū)內(nèi)布置5個(gè)鉆孔，數(shù)顯鉆孔應(yīng)立計(jì)交叉安裝，鉆孔間距5m，鉆孔安裝深度分別為15m，10m，10m，5m，5m。圖11 預(yù)留巷道側(cè)向支承壓力觀測方案示意圖巷道支護(hù)效果預(yù)判是評價(jià)巷道支護(hù)設(shè)計(jì)是否合理的重要方法，預(yù)先對巷道的支護(hù)效果進(jìn)行準(zhǔn)確的評判，對巷道支護(hù)設(shè)計(jì)具有積極重要的意義。針對古書院礦錨網(wǎng)支護(hù)預(yù)留回采巷道的實(shí)地調(diào)研，基于預(yù)留巷道的圍巖變形觀測結(jié)果，通過對支護(hù)效果評判指標(biāo)的研究，確定了錨桿支護(hù)強(qiáng)度、圍巖強(qiáng)度、圍巖完整性、巷道埋深、雙采動影響、巷道斷面大小作為回采巷道支護(hù)效果評判指標(biāo)；根據(jù)專家打分，用模糊互補(bǔ)判斷矩陣分析法確定了評判指標(biāo)的權(quán)值。針對具體圍巖條件預(yù)留的1523092巷道，對其支護(hù)效果運(yùn)用上述研究成果進(jìn)行評價(jià)，得出現(xiàn)有支護(hù)方案下的回采巷道支護(hù)效果，根據(jù)支護(hù)效果評價(jià)結(jié)論，調(diào)整現(xiàn)有支護(hù)方案，采取有針對性的圍巖控制技術(shù)。根據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告可知，15煤層綜采工作面直接頂為K1灰?guī)r，致密堅(jiān)硬，在井田內(nèi)該巖層特別穩(wěn)定，屬堅(jiān)硬頂板，在開采過程中大面積來壓時(shí)對支架有沖擊，且初次來壓和周期來壓步距較大，礦壓顯現(xiàn)十分明顯，因此為了安全開采，需對頂板進(jìn)行弱化處理。 形成的矸石墊層則可以緩解頂板冒落時(shí)產(chǎn)生的沖擊波及風(fēng)暴。 根據(jù)15煤具體情況，結(jié)合首采面堅(jiān)硬頂板管理經(jīng)驗(yàn)，確定15煤綜采工作面采用超前深孔預(yù)裂爆破的方式處理頂板。具體做法是在工作面切眼及1523091巷、1523093巷向頂板打深孔，在工作面前方一定距離進(jìn)行爆破，預(yù)先破壞頂板的完整性，是超前打眼、超前爆破。鉆孔施工相關(guān)參數(shù)頂板處理高度確定，為保證冒落頂板能完全充填采空區(qū)，爆破的有效放頂深度H至少為：H=M/（KP1）式中：——采高，；——巖石破碎后的體積膨脹系數(shù)。取6m。裝藥長度7m，AaBbCcDd2炮眼長度為14m，仰角30176。裝藥長度8m，裝藥量20kg； Ee1炮眼長度為14m，仰角32176。裝藥長度6m，裝藥量15kg；Ee3炮眼長度為16m，仰角27176。裝藥長度4m。工作面兩巷爆破鉆孔布置（1）1523091巷鉆孔布置1523091巷布置的第一個(gè)鉆場距工作面50m（工作面?zhèn)戎练彭斻@場中線），共布置A、B、C、F、G、H六組鉆孔，鉆孔A長度為15m，仰角為40176。裝藥長度9m，裝藥量27kg；鉆孔B長度為22m，仰角為24176。裝藥長度14m，裝藥量為42kg；鉆孔C長度為36m，仰角為16176。裝藥量27m，裝藥量81kg；鉆孔F長度為13m，仰角為43176。裝藥長度7m，裝藥量21kg；鉆孔G長度為18m，仰角為26176。裝藥長度11m，裝藥量33kg；鉆孔H長度為17m，仰角為16176。裝藥長度10m，裝藥量30kg。再向外每50m布置一個(gè)鉆場，每個(gè)鉆場布置A、F、G、H四組鉆孔，參數(shù)同一號鉆場對應(yīng)鉆孔參數(shù)。確定鉆孔角度時(shí)，必須先將鉆機(jī)支墊平穩(wěn)，然后用羅盤確定好鉆孔角度，標(biāo)定好眼位，操作鉆機(jī)，使鉆桿平穩(wěn)的對準(zhǔn)所標(biāo)眼位進(jìn)行開機(jī)打鉆，剛開始打孔時(shí)必須控制好鉆機(jī)的轉(zhuǎn)動速度，嚴(yán)防鉆桿速度過快錯(cuò)位造成偏差。爆破使用FD200D(A)型起爆器，礦用乳化炸藥。為了能使炸藥完全起爆，使用兩根導(dǎo)爆索進(jìn)行起爆，先準(zhǔn)備一藥卷，把兩根導(dǎo)爆索由藥卷一端插入到藥卷里，用膠帶纏好制成起爆藥卷，再用炮棍把此藥卷送入到炮孔底，再裝入其它藥卷，藥卷視情況一次可裝1—4卷藥。（2）裝藥時(shí)，裝藥前檢查炮眼是否符合規(guī)定，準(zhǔn)備好炸藥、導(dǎo)爆索、炮棍、炮泥、雷管。藥卷到達(dá)炮眼底部后退出炮棍，重復(fù)此過程直到裝夠炮眼規(guī)定藥量。用炮棍把準(zhǔn)備好的炮泥裝入炮孔內(nèi)裝實(shí)，一次推炮泥長度不能大于500mm。封孔分兩次進(jìn)行，第一次封孔先封至距孔口1m處，第二次封雷管和導(dǎo)爆索時(shí)，以滿足雷管與導(dǎo)爆索不外露為止（至少封800mm炮泥）。使用炮棍的方法及注意事項(xiàng)用炮棍頂推藥卷時(shí)，要適度拉緊鋼絲繩和導(dǎo)爆索，防止鋼絲繩、導(dǎo)爆索堵塞炮眼，防止損傷導(dǎo)爆索。如果出現(xiàn)脫節(jié)，要用堅(jiān)硬的器具堵住炮眼口，緩慢拉鋼絲繩等炮棍滑至炮眼口后再繼續(xù)正常退炮棍。施工安全技術(shù)措施施工人員進(jìn)入作業(yè)地點(diǎn)，首先由外向里詳細(xì)檢查頂幫情況及支護(hù)，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)處理，確認(rèn)安全后方可進(jìn)行施工。起吊、拖拉、移動設(shè)備時(shí)，起吊物下、起吊梁或起吊錨桿受力覆蓋的范圍內(nèi)嚴(yán)禁有任何人員，起吊現(xiàn)場要設(shè)專人設(shè)警戒，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入起吊現(xiàn)場。整個(gè)過程中，必須專人看護(hù)導(dǎo)鏈，防止突然緩鏈傷人。開車前，首先檢查絞車、信號、鋼絲繩、軌道等是否完好，確認(rèn)安全后方可運(yùn)輸。車輛運(yùn)送到地點(diǎn)，先用擋車器擋牢，無擋車器使用臨時(shí)擋車器固定，執(zhí)行礦臨時(shí)擋車器使用管理制度。爆破工、班組長、瓦斯檢查員現(xiàn)場必須嚴(yán)格執(zhí)行“三人連鎖爆破制”：“三人聯(lián)鎖爆破制”執(zhí)行“四牌制”：爆破工持警戒牌、班組長持放炮命令牌和起爆牌、瓦斯檢查員持放炮牌。安檢工監(jiān)督整個(gè)“三人連鎖放炮制”的執(zhí)行過程。注意事項(xiàng)：爆破工、班組長、瓦檢工、安檢工不屬于警戒人，放炮時(shí)必須站在措施規(guī)定的安全地點(diǎn)（起爆地點(diǎn)必須有專職警戒人）。（3）在打眼放炮作業(yè)時(shí)，必須配備專職瓦檢員，并經(jīng)常檢測兩巷的瓦斯情況，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^1%或風(fēng)量不足時(shí)，必須停止作業(yè)，撤出人員。放炮時(shí)機(jī)組距離放炮地點(diǎn)必須大于30m；機(jī)尾的照明燈及電纜必須撤離到距機(jī)尾50m以外的地方；機(jī)尾的瓦斯探頭必須順巷道撤離到50m以外的安全地方。禁止使用鋼軌，金屬管等當(dāng)作回路或母線使用。（6）爆破前，必須用水沖洗放炮地點(diǎn)80m范圍內(nèi)的煤塵，詳細(xì)檢查工作面及爆破地點(diǎn)附近20m范圍內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛?，％時(shí)方可起爆。工作面的警戒由施工隊(duì)組負(fù)責(zé)警戒，班組長必須設(shè)專人在可能通向爆破地點(diǎn)的所有通路擔(dān)任警戒，并清撤警戒范圍內(nèi)的人員，各警戒崗距爆破地點(diǎn)的距離不少于300m。工作面不得有人工作和停留，工作面的人員撤至距工作面各出口300m以外進(jìn)風(fēng)順槽內(nèi),各警戒點(diǎn)必須“人、繩、牌”三齊全。班組長在巡檢工作面警戒到位后電話聯(lián)系調(diào)度室確認(rèn)總回系統(tǒng)警戒到位后準(zhǔn)備起爆。（8）工作面每次爆破前及爆破后，爆破工必須攜帶數(shù)字式瓦斯檢測報(bào)警儀，檢查裝藥及爆破地點(diǎn)附近20m范圍內(nèi)的瓦斯?jié)舛取?時(shí)不準(zhǔn)開動電氣設(shè)備。（10）母線與腳線連接好后，爆破工必須最后退出迎頭，并沿途檢查爆破母線是否符合要求。（11）爆破工到達(dá)起爆地點(diǎn)后，隨即發(fā)出第二次準(zhǔn)備爆破信號。并將發(fā)爆器把手插入發(fā)爆器、轉(zhuǎn)至充電位置。（14）爆破后，爆破工將發(fā)爆器把手拔出，將母線從發(fā)爆器連接器上摘下，并扭結(jié)短路。（16）等工作面炮煙排凈后（至少15min），爆破工、綜采隊(duì)班組長、瓦檢員、安檢員首先進(jìn)入工作面，由外向里檢查通風(fēng)、瓦斯、煤塵、支護(hù)、頂板，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。（17）通電后炮不響時(shí)，爆破工必須先從發(fā)爆器上摘下母線并扭結(jié)短路，然后至少再等15min，方可沿線路檢查不響的原因。（18）檢查處理拒爆或重新聯(lián)線爆破前，必須進(jìn)行敲幫問頂，處理懸煤(矸)，確認(rèn)安全的條件下方可操作。（20）爆破后，要將爆破母線、發(fā)爆器、瓦斯報(bào)警儀等收拾整理好，清點(diǎn)剩余的電雷管、炸藥，填寫好消耗單，在核清領(lǐng)取數(shù)量與使用及