本標準對巷道常規(guī)礦山壓力觀測項目及儀器、測站與測點布置、觀測方法和數(shù)據(jù)處理等方面作了規(guī)定。目的在于統(tǒng)一煤礦巷道礦山壓力顯現(xiàn)觀測方法，為礦井安全、生產科學管理以及支護設計提供科學依據(jù)。
本標準的附錄A是提示的附錄。
本標準由國家煤炭工業(yè)局規(guī)劃發(fā)展司（國家煤礦安全監(jiān)察局安全技術裝備保障司）提出。
本標準由煤炭工業(yè)煤礦專用設備標準化技術委員會歸口。
本標準由煤炭科學研究總院北京開采研究所負責起草。
本標準主要起草人：林崇德、李效甫、王澤進。
本標準由國家煤炭工業(yè)局規(guī)劃發(fā)展司（國家煤礦安全監(jiān)察局安全技術裝備保障司）負責解釋。
1范圍
本標準規(guī)定了煤礦巷道礦山壓力顯現(xiàn)常規(guī)觀測項目及儀器、測站與測點布置、觀測方法和數(shù)據(jù)處理方法。
本標準適用于煤礦巷道礦山壓力顯現(xiàn)的觀測。
2定義
本標準采用下列定義。
2.1錨桿軸力axialstressofrockbolt
錨桿與圍巖相互作用過程中，錨桿桿體承受的軸向力。
2.2接觸壓力contactpressure
巷道圍巖與支護構件之間的相互作用力。
3觀測項目及儀器
3.1觀測項目
常規(guī)觀測項目及其相應的觀測內容見表1，其中，圍巖移近量為必測項目，其余為選擇項目，也可根據(jù)工程需要增加其它觀測項目。
表1巷道觀測項目及儀器
觀測項目
觀測內容
觀測儀器
本標準是以中華人民共和國國家標準GB1572—1989《煤的結渣性測定方法》為主要參考依據(jù)，結合我國型煤的特點及實際情況而制定的。
附錄A為資料性附錄。
本標準由中國煤炭工業(yè)協(xié)會提出。
本標準由全國煤炭標準化技術委員會歸口。
本標準起草單位：煤炭科學研究總院煤炭分析實驗室。
本標準主要起草人：謝恩情、姚恩題。
本標準為首次制定。
1范圍
本標準規(guī)定了測定工業(yè)型煤結渣性的試樣制備、儀器、設備、測定步驟、結果計算方法和精密度。
本標準適用于工業(yè)型煤。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。
MT/T916—2002工業(yè)型煤制備方法
GB/T483—1998煤炭分析試驗方法一般規(guī)定
3定義
下列術語和定義適用于本標準。
3.1結渣率clinkeringpercentage
試樣在規(guī)定的鼓風強度下進行氣化，其灰分因受反應熱的影響熔結成渣，其中大于6mm粒度的渣塊質量占總灰渣質量的百分數(shù)，稱為該試樣在此鼓風強度下的結渣率。
3.2結渣性clinkeringproperty
在氣化或燃燒過程中，型煤灰渣受熱、軟化、熔融而結渣的性質。
3.3鼓風強度blaststrength
試樣在氣化或燃燒時，空氣通過爐柵截面的平均流速，以m/s表示。
3.4最大阻力maximumresistance
試樣在氣化或燃燒時，料層對氣流產生的最大阻力，以hPa表示。
3.5反應時間reactiontime
試樣在氣化或燃燒時，從點火開始到燃燒停止所經過的時間，以min表示。
4方法提要
將粒度為3~6mm的型煤試樣，裝入特制的氣化裝置中，用同樣粒度的木炭引燃，在規(guī)定鼓風強度下使其氣化（燃燒），待試樣燃盡后停止鼓風，冷卻，稱量和篩分，從大于6mm的渣塊質量和總灰渣質量算出結渣率，用于表示工業(yè)型煤的結渣性。
5儀器、設備和材料
5.1結渣性測定儀，如圖1所示。
5.2鼓風機：風量不小于12m3/h，風壓不小于49hPa（500mmH2O柱）。
5.3馬弗爐：爐內加熱室不小于下列尺寸：高160mm，寬200mm，深320mm。爐后壁或上壁應有排氣孔，并配有溫度控制器。
5.4工業(yè)天平：最大稱量1kg，感量0.01g。
5.5振篩機：往復式，頻率（240±20）min-1，振幅（40±2）mm。
5.6圓孔篩：篩孔3mm和6mm，并配有篩蓋和篩底。
5.7U型壓力計：可測量不小于49hPa（500mmH2O柱）壓差。
5.8帶孔小鐵鏟：面積100mm×100mm，邊高20mm，底面有直徑2~2.5mm的孔約100個。
5.9鐵盤：用厚度1~1.5mm的鐵板制成，尺寸不應小于下列規(guī)定：長200mm，寬150mm，高40mm。
5.10木炭：無混入雜質的硬質木炭，粒度3~6mm。
5.11石棉板：厚2~3mm。
5.12小圓鐵桶：容積400cm3。
5.13鐵漏斗：薄鐵皮制成。大口直徑120mm，小口直徑45mm，長約120mm。
5.14板式毛刷1把。
5.15搪瓷盤4個：長約300mm，寬約200mm，高約30mm。
6試樣的制備
6.1按MT/T916—2002的規(guī)定，制備粒度3~6mm空氣干燥工業(yè)型煤試樣4kg左右。
1—觀測孔；2—煙氣室；3—鎖緊螺筒；4—氣化套；
5—空氣室；6—煙氣排出口；7—測壓孔；
8—空氣針形閥；9—流量計；10—進氣管；11—頂蓋
圖1結渣性測定儀
6.2揮發(fā)分焦渣特征小于或等于3的型煤不需要經過破粘處理。
6.3揮發(fā)分焦渣特征大于3的煤樣，按下述方法進行破粘處理。
6.3.1將馬弗爐預先升溫到300℃。
6.3.2量取型煤試樣約900cm3（同一鼓風強度重復測定用樣量），放入2個鐵盤內，鋪平，使其厚度不超過15mm。
6.3.3打開爐門，迅速將鐵盤放入爐內，立即關閉爐門。
6.3.4待爐溫回升到300℃以后，恒溫30min。然后將溫度調到350℃，并在此溫度下加熱到揮發(fā)物逸完為止。
6.3.5打開爐門，取出鐵盤。趁熱用鐵絲鉤攪松煤樣，并倒在振篩機上過篩。遇有大于6mm的焦塊時，輕輕壓碎，使其全部通過6mm篩子。取粒度為3~6mm型煤試樣備用。
7測定步驟
7.1每個試樣均在0.1m/s、0.2m/s和0.3m/s三種鼓風強度下分別進行重復測定（對應于0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s流速的空氣流量分別為2m3/h、4m3/h、6m3/h。
7.2進行測定時，第一次取約400cm3試樣，并稱量（稱準到0.01g）。其后測定用的試樣質量與第一次相同。
7.3稱取約15g木炭，放在帶孔鐵鏟內，在電爐上加熱至灼紅。
7.4將稱量后的試樣倒入氣化套內，鋪平，在空氣室和煙氣室之間放好墊圈，用鎖緊螺筒固緊對于不易燃盡的型煤試樣，應在表面再均勻撒15g炭。
7.5開動鼓風機，調節(jié)空氣針形閥，使空氣流量不超過2m3/h。再將鐵漏斗放在儀器頂蓋位置處，把灼紅的木炭倒在試樣表面上，鋪平，取下鐵漏斗，擰緊頂蓋，再仔細調節(jié)空氣流量，使其達到規(guī)定值。在鼓風強度為0.2m/s和0.3m/s的空氣流速進行測定時，應先使風量在2m3/h下保持3min，然后再調節(jié)到規(guī)定值。
7.6在測定過程中，隨時觀察空氣流量是否偏離規(guī)定值，并及時調節(jié)，記錄料層最大阻力。
7.7從觀測孔觀察到試樣燃盡后，關閉鼓風機，記錄反應時間。
7.8冷卻后取出全部灰渣，稱其質量。
7.9將孔徑為6mm的篩子和篩底疊放在振篩機上，然后把稱量后的灰渣移到6mm篩子內，蓋好篩蓋。
7.10開動振篩機，振動30s，然后稱出粒度大于6mm渣塊的質量。
8結果計算
結渣率按式（1）計算：
式中：Clin——結渣率，%；
m1——粒度大于6mm渣塊的質量，g；
m——總灰渣質量，g。
9方法精密度
每一試樣按0.1m/s、0.2m/s、0.3m/s三種鼓風強度作重復性測定，兩次重復測定結果的差值不得超過5.0%（絕對值）。
10測定記錄和結果處理
10.1結渣性測定記錄，可參閱附錄A填寫各項數(shù)據(jù)。
10.2計算兩次重復測定的平均值。按GB/T483—1998規(guī)定的數(shù)據(jù)修約規(guī)則修約到小數(shù)后一位。
10.3在結渣性強度區(qū)域圖上（見圖2），以鼓風強度0.1m/s、0.2m/s、和0.3m/s
的平均結渣率繪制結渣性曲線。
1—強結渣區(qū)；2—中等結渣區(qū)；3—弱結渣區(qū)
圖2結渣性強度區(qū)域圖
附錄A
（資料性附錄）
結渣性測定記錄表
試樣編號：來樣單位：試樣質量：g
圍巖表面位移
巷道的頂?shù)装逡平亢蛢蓭鸵平浚豁敯逑鲁�、底鼓、上幫或下幫位�?BR> 測槍、測桿、收斂計、測尺
圍巖深部位移
巷道圍巖不同深度徑向位移
多點位移計、頂板離層儀
錨桿軸力
錨桿軸向受力
測力錨桿
接觸壓力
圍巖與支護體（棚式支架、噴射混凝土）之間的接觸壓力；圍巖與錨桿托板之間的接觸壓力
壓力盒、錨桿測力計或其它壓力傳感器
統(tǒng)計觀測
支架變形破壞狀況、錨桿破壞狀況
3.1測量儀器
根據(jù)觀測項目和觀測內容選用相應的測量儀器，見表1。
4測站
4.1測站布置
4.1.1圍巖表面位移
地質生產條件單一的巷道，測站間距為50~100m，每條巷道測站不少于3個，每個測站布置2~3個觀測斷面；一條巷道中，當?shù)刭|生產條件差異明顯地段的長度大于20m時，該段巷道內至少應增設1個測站；試驗巷道和重點觀測的巷道，測站間距應為20~50。
4.1.2統(tǒng)計觀測
統(tǒng)計觀測的測站布置與圍巖表面位移測站布置相同，統(tǒng)計觀測對象為各測站內所有支架或錨桿。
4.1.3其它觀測項目
其它觀測項目的測站一般布置在圍巖表面位移測站上，一條巷道中的觀測斷面不少于2個。
4.2測站布置圖
4.2.1測站布置圖應標注的內容
a）觀測巷道的平面位置；
b）觀測斷面編號；
c）觀測項目代號；
d）測站間距。
4.2.2觀測項目代號
a）圍巖表面位移：u；
b）圍巖深部位移：s；
c）錨桿軸力：f；
d）接觸壓力：p。
如需增加其它觀測項目或內容，可增加相應代號，并加以說明。
4.2.3測站布置圖示例
測站布置圖示例見圖1。
圖1巷道測站布置圖
5觀測方法
5.1圍巖表面位移
5.1.1測點布置
圍巖表面位移測點可按二條測線布置（見圖2a））。水平測線a-b應與巷道腰線重合，垂直測線c-d應與巷道中垂線重合。根據(jù)巷道斷面形狀、斷面大小、設備布置及工程重要性，測線數(shù)量可在二條測線布置的基礎上增至3~6條（見圖2b））。
5.1.2測量方法
a）頂?shù)装逡平蛢蓭鸵平簻y量各測線兩測點間的距離，并填入表A1，見附錄A（提示的附錄）；
b）頂板下沉與底鼓：參見圖2，先在水平測線a-b位置拉直測線，再用測量儀器測出頂部測點c與水平測線的垂直距離c-o，并填入表A1，見附錄A（提示的附錄）。將巷道頂?shù)拙嚯xc-d減去距離c-o為底鼓的觀測值o-d；
c）上幫或下幫位移，在頂部測點c掛垂線，測量巷幫測點a或測點b與垂線的水平距離a-o或b-o，并填人表A1，見附錄A（提示的附錄）。
5.2圍巖深部位移
5.2.1測孔布置
a）在同一觀測斷面中，除底板外，頂板及兩幫應各布置一個測孔（見圖3）。
根據(jù)需要，可在其它有代表性的位置或底板增設測孔。
b）測孔的深度和測孔內測點的數(shù)量應根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性和巷道跨度等因素綜合考慮
圖2圍巖表面位移測點布置
圖3圍巖深部位移測孔布置
確定，但測孔深度應大于巷道的跨度。
5.2.2測量方法
按測量儀器的使用方法，測量測孔內各測點的相對位移，測量結果填入表A2，見附錄A（提示的附錄）。
5.3錨桿軸力
錨固長度大于錨桿桿體有效長度的1/2時，使用測力錨桿測量錨桿的軸力；其余短錨固長度的錨桿軸力按接觸壓力測量方法測量（見5.4.2）。
5.2.1測力錨桿布置
根據(jù)具體工程中錨桿的安設位置，在有代表性的位置安設測力錨桿。例如，在巷道頂板的中部和邊角處。測力錨桿的規(guī)格應與工程中使用的錨桿規(guī)格相同，并在安設位置取代普通錨桿。
5.3.2測量方法
按測量儀器的使用方法測量測力錨桿上各測點的軸力，并填人表A3，見附錄A（提示的附錄）。
5.4接觸壓力
5.4.1測點布置
根據(jù)巷道支護形式、支護結構及巷道斷面大小確定測點的位置和數(shù)量。巷道觀測斷面中頂部測點不應少于3個，兩幫測點各不少于2個。錨桿支護的巷道應適當增設測點。
5.4.2測量方法
按測量儀器的使用方法測量各測點上的接觸壓力，并填入表A4，見附錄A（提示的附錄）。
表A1
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] 下一頁 |
