详细说明
丁字形顶板离层仪全面解析
一、定义与用途
丁字形顶板离层仪是一种用于监测矿山、隧道等工程中顶板岩层离层情况的专用仪器。其核心功能是通过深、浅基点的位移变化,实时监测锚杆支护范围内外的顶板离层量,为煤矿安全生产提供数据支持。具体用途包括:
监测顶板稳定性:分别显示锚杆长度范围内(浅基点)和锚杆范围外(深基点)的顶板岩层离层情况。
优化支护参数:为工程技术人员提供锚杆长度、抗拉强度等参数的合理性依据,防止顶板坍塌事故。
安全预警:通过实时数据监测,及时预警顶板离层风险,确保作业安全。
二、结构组成
丁字形顶板离层仪由以下核心部件组成:
基点锚固器:
深基点锚固器:固定在钻孔深部稳定岩层内(通常距孔口5米),监测锚索支护范围内的顶板位移。
浅基点锚固器:固定在钻孔2-2.5米处(锚杆端部),监测锚杆支护范围内的顶板位移。
测量钢丝:由柔软、弹性小的多股细钢丝连接锚固器与测读数装置,传递位移变化。
测读数装置:由两个带有刻度标志的半圆钢条组成,通过反光彩色显示离层量,精度达1mm。
孔口盘:由塑料圆盘和管组成,圆盘用于导泄孔内水,管作为读数基准点。
PVC套管:白色,用于保护钢丝绳并固定在顶板,防止杂物干扰。
三、工作原理
位移监测:
深基点监测:固定在稳定岩层,当顶板下沉时,深基点刻度变化反映锚索支护范围内的位移。
浅基点监测:固定在锚杆端部,当锚杆范围内顶板下沉时,浅基点刻度变化。
数据计算:
离层量 = 实时刻度值 - 初始值。
若锚杆范围内离层,深、浅基点刻度均变化;若仅锚索范围离层,仅深基点变化。
显示方式:反光彩色刻度直观显示,部分型号支持数显功能。
四、安装规范
钻孔要求:
使用Φ27-28mm钻头,垂直顶板打眼,深度比锚索长度深1米。
钻孔直径需匹配锚固器(28-42mm)。
基点固定:
先安装深基点锚固器(与锚索长度一致),确认锚固牢固后,再安装浅基点(与锚杆长度一致)。
钢丝绳需拉紧并卡死,截去多余部分。
初始值记录:
安装后立即记录深、浅基点刻度初始值,并连续观测至少5天。
编号与管理:
仪器需编号、挂牌,悬挂位置面向人行道,便于观察。
建立观测台账,新安装仪器需连续7天记录,异常区域每日检测,安全区域每周检测。
维护要求:
定期检查刻度管透明护套状态,维护周期遵循“三六九”模式:
3米推进检查:刻度管状态。
6班次检测:固定件抗剪力变化。
9项应力调校:定期校准应力参数。