立井混凝土井壁变形特征

在捷尔任斯基矿务局(顿巴斯)阿尔泰姆矿4号井1025 m深处,对混凝土井壁的变形特征进行了观测。设置观测站的井段岩层为泥质页岩、砂质泥岩、煤和石灰岩(图1)。泥质页岩的单轴抗压强度为55～60MPa,岩层倾角55°。井筒净经8 m,混凝土标号为M200,观测站区段井壁厚0.5 m。观测站由8套接线盒组成,每个接线盒联接两个ДИ-9型遥测应变仪,用来测量混凝土井壁在圆周方向和垂直方向的变形。为了测量与混凝土收缩有关的变形,     

光纤光栅技术在井壁融化期间变形监测中的应用

针对深厚松散层冻结井筒解冻期间井壁受力特性变化复杂的难题,为确保板集煤矿副井井筒施工安全,基于光纤光栅传感技术,分析了传感力学模型,采用埋入式FBG传感器构建了在线监测系统,对井筒井壁结构进行信息化监测,获得了多方位、多层位井筒应变的实时数据。通过与传统的振弦式传感技术监测数据相比较,发现2种监测结果在时空上具有一致性,都能基本反映副井井筒弯曲段复杂受力状况。应用结果表明:光纤光栅传感监测系统可在线实时监测井壁内部混凝土的应变变化情况,可较准确地掌握整个竖井井壁的安全状况。     

回风立井井壁变形监测及破裂治理技术

立井混凝土井壁在第四系底界位置破裂是我国黄淮海地区典型的井筒地质灾害之一。兖州矿区某矿回风立井具有井壁破裂的典型地质条件。2015年8月,发现该井筒井壁应变监测数据异常;随即现场查看,确认井壁发生了破裂。参考兖州矿区多达13个立井井壁破裂治理经验,该井筒井壁破裂治理采用了"加固+卸压"的治理思路,具体采用了"开卸压槽+井壁井圈加固+壁后注浆加固"的综合治理方案。经过及时有效的治理,避免了安全事故发生,治理效果较好。     

光纤光栅监测系统在钻井井壁健康监测中的设计与应用

钻井井壁在下沉阶段一直受水侵入和电磁干扰,且每节井壁下沉是一“瞬间”过程,常规测试技术很难满足这一工程要求.引入新型光纤光栅传感器对某钻井井壁进行监测,介绍了光纤光栅监测方案设计与施工情况.数据分析并与理论值比较表明:监测数据准确、稳定、可靠,监测数据与理论值吻合较好,该类传感器对水侵入有良好适应性,不受电磁干扰.光纤光栅监测系统及时、准确地反映了钻井井壁的实际受力变形情况.     

井壁变形远程全自动监测系统

利用现代计算机控制和远程通信技术 ,通过电话网和调制解调器 ,将放在传感器埋设井筒附近的控制测量单元和系统控制计算机联接起来 ,可实现井壁变形远程全自动监测。该系统能进行即时和定时测量 ,测量精度高、稳定性好 ,且可根据需要并入局域网 ,实现数据共享     

用光纤光栅传感监测系统对矿井井壁应变实施监测的研究

文章探讨了基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器的工作原理,并用实验的方法验证其精确度,根据其具备现场非电测量、抗干扰能力强等优点说明此系统在煤矿安全监测中的可行性,并提出实时监测井壁应变的方案。     

区段煤柱变形光纤光栅监测应用研究

针对近距离煤层下伏工作面过上覆遗留煤柱时,发生动静载叠加诱发强矿压显现,导致区段煤柱发生变形失稳造成人员伤亡和设备破坏。为探索基于光纤光栅实时监测区段煤柱变形发育特征,分析进、出遗留煤柱阶段矿压显现机理,将FBG、光栅应力计的光测方法相结合,结合现场实测的区段煤柱变形应力应变水平参量变化规律,研究煤柱应变空间分布规律及回采过程中工作面前方煤柱内部应变时域响应特征,验证光测方法在煤体应变水平观测的可行性。结果表明：工作面回采经过上覆遗留煤柱期间,区段煤柱顶板受集中应力影响,上部岩层块体破断并发生回转导致煤柱载荷增加,随着工作面推进覆岩断裂进一步向上传递,关键层断裂回转发生导致工作面来压,最终导致区段煤柱变形失稳。根据现场光栅应变增量幅度判断煤柱内局部变形的剧烈程度,在集中应力作用下,区段煤柱变形时发生最大应变为650×10-6,上覆岩层集中应力造成煤柱应变水平峰值位置为煤柱宽度11.5 m,沿煤柱宽度方向应变表现出先增加后减小然后趋于稳定的趋势,内部应变随采动过程中影响范围在5 m左右。综合研究工作面回采经过上覆遗留煤柱时应变对区段煤柱发生变形失稳的特点和规律,以及应变水平变化和煤柱物理...     

基于光纤光栅技术的井筒变形监测

利用光纤光栅传感技术原理,采用适合的光纤光栅系统监测井筒变形,对监测系统数据进行详细变形分析,且与地层水文动态进行综合对比分析,预测出最容易发生井筒破坏的地层区间。光纤光栅波长变化与松散地层变形以及地下水位变化有着良好对应关系,当地层压缩和地下水位降低时,波长值减小,当地层压缩缓和和水位上升时,波长值增大。     

基于光纤光栅的锚杆应力状态实时监测与分析

针对巷道锚杆应力状态常规监测方式的局限性,以FBG传感器为核心元件研制了光纤光栅测力锚杆,搭建了在线监测系统,可实现对锚杆不同位置应力状态的实时同步监测。在朱集矿1111(1)工作面运输顺槽的实践结果表明:顶板锚杆杆体的应力分布状态整体呈增长形,帮部锚杆整体则呈波浪形,进一步分析可判断锚杆的有效锚固长度;顶板锚杆随着时间推移应力不断增加,而帮部锚杆杆体的不同位置随时间变化不同,并无明显规律。     

光纤光栅传感技术在井筒变形监测中的应用

巴拉素井田内第四系全新统风积沙及上更新统萨拉乌苏组透水不含水,矿区内井筒内壁长期处在潮湿、腐蚀的环境中,常规思路通过打孔监测井筒内壁混凝土结构的方法不适用,文章结合巴拉素实际情况,选择一个副立井作为测试井,提出了采用高精度表面贴光纤光栅应变传感器,通过环氧树脂胶直接粘贴于井筒内罐道导轨外侧,对导轨进行实时监测的方案.设...     

光纤光栅传感器在冻结立井施工监测中的应用

 立井的安全在矿井建设中尤为重要,因此对其安全性监测显得必不可少。采用光纤光栅传感器对内蒙古鄂尔多斯某冻结井筒进行了监测,监测内容包括井壁钢筋轴力、混凝土应变和井壁温度,在实际监测过程中充分体现了光纤光栅传感器具有的高精度测量、分布式测量的优点。最后对监测结果进行了分析,得出了一些有用的结论,同时表明利用光纤光栅传感器监测冻结井筒具有很好的效果。     

立井井筒变形监测探讨

井筒在煤矿生产中具有重要作用,随着开采深度的增加,地质条件、矿山压力、井筒里装备的自重也随着改变,导致井筒壁承受的压力也相应增加,因此,有必要对立井井筒进行变形监测。文章针对井筒不易布置水平位移监测网和垂直位移监测网、观测条件受到限制的情况,提出一种简便的变形监测方法。     

基于萤火虫算法的煤矿井壁变形预警系统设计研究

煤矿井壁变形过大存在较大的安全隐患,容易导致煤矿坍塌,影响煤矿开采的正常进行。传统的井壁变形监测方法依靠人工完成,无法实现全面监控。利用自动化技术建立井壁变形监控系统,用萤火虫算法对采集到的数据进行处理分析,对井壁变形做出准确的判断和预测。介绍监控系统的软硬件组成,并将监控系统应用于实际煤矿中,系统监测效果良好,实时获得井壁的变形数据,有助于监控人员对井壁进行加固处理。     

锚杆支护巷道光纤光栅实时动态监测系统研究

基于光纤光栅FBG的传感原理,设计研制了由光纤光栅传感器构成的煤矿锚杆支护巷道实时、动态监测系统。其传感器通过光波信息可实现应变、压强、温度、位移、振动等物理量的测量,具有抗电磁干扰,无源本质安全,远距离传输以及串/并连接构成分布式测量等优点。该监测系统经煤矿井下工业性试验,取得了良好的效果。     

井壁安全远程自动监测及井壁变形的灰色马尔柯夫预测

介绍了井壁安全远程智能化自动监测、破裂预测与信息化施工。监测系统采用信息网络技术,通过电话拨号,利用计算机进行应力、应变和温度等数据的采集、传输、报警,可以实现自动无人实时监测。鉴于井壁破坏影响因素的复杂性,研究了利用灰色马尔可夫链进行井壁变形预测的可能,用灰色理论体现其灰色性,用马尔可夫动态过程来反映系统受影响的随机性,取得了较好的预测效果。     

磁西副立井超千米单层井壁受力变形实测与分析

分析了我国矿山井筒井壁实测的现状和发展。采用振弦式混凝土应变计和钢筋计、有线远程传输、可存储数字采集仪,实施了井壁受力变形传感器埋设和监测,测试深度达到了垂深1 208 m。根据实测数据,对井壁混凝土应变分别进行了内缘与外缘、竖向与环向的对比,钢筋受力应变和混凝土应变之间的对比分析,并通过包神公式进行理论值和实测值的对比分析。对比研究说明了实测结果的正确性、合理性。结果表明,短掘短期单层井壁的内缘环向应力大于竖向和径向应力,符合包神井壁设计公式推导的理论基础,井壁实测期间全过程中出现最大观测值的时间是混凝土井壁砌筑后5~6个月,最大环向应变约为-1 093×10-6,总体平均内缘环向应变为-682×10-6。井壁混凝土环向应变的不均匀系数为2.15,钢筋受力的不均匀系数为1.36。实测结果表明,C60等级,900 mm厚的钢筋混凝土井壁是安全的,可为千米竖井井壁设计提供参考。     

济三矿风井厚松散层沉降变形光纤光栅监测方法

为了准确预测深厚松散层深部层位因失水压缩变形,分析总结了松散层不同深度黏土层和砂层的失水特征、压缩变形特性,采用松散层钻孔植入式光纤光栅监测系统,对济三矿风井处第四系松散地层104—180 m段埋设的18个光纤光栅传感器进行了长期的实时监测,由光栅传感器监测的松散层应变得出了各层位的压缩变形量。监测结果表明,松散层下组的厚砂砾层是产生主要压缩变形层,可塑状态的厚黏土层也有较大压缩变形,其余层位压缩变形小。下组厚砂砾层和厚黏土层是重点监测层位,为深钻孔植入式光纤光栅监测系统监测设计提供了依据。     

矿井井壁变形监测及治理研究

为全面掌握矿井井壁变形状态并及时采取有效治理措施,提供了一种可靠的井壁变形监测系统。详细介绍了其使用方法与步骤,根据该系统的监测结果,实现了对井壁地面注浆过程的控制与指导,为达到较好的治理效果提供科学依据。