地壓觀測

煤炭科學(xué)院編：《緩傾斜煤層礦山壓力現(xiàn)場觀測研究方法》，煤炭工業(yè)出版社，北京，1965。2100433B

收集地質(zhì)和生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)資料（包括數(shù)據(jù)與圖表）的工作。除用儀器觀測外，也要用肉眼觀測、描繪、記錄地壓顯現(xiàn)的現(xiàn)象。頂板統(tǒng)計觀測法就是這類工作法的典型。它要求將工作面頂板的各種破壞狀態(tài)加以觀測。同時要詳盡記錄各種地質(zhì)與技術(shù)因素，以便在積累大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計分析出頂板破壞狀態(tài)和各種影響因素的關(guān)系。

巖體力學(xué)性質(zhì)的測定 人為地向巖體某一塊段加載，記錄巖體受載塊段發(fā)生破壞時的載荷和相應(yīng)變形，通過計算求出抗壓、抗剪等強度。巖體的彈性常數(shù)，例如動彈性模量Ed及泊松比μ，可利用測定彈性波速度的方法根據(jù)下列公式求出：式中縱波速度vp與橫波速度vs可利用超聲波法、脈沖法和地震法等測定。巖體的密度ρ可用γ射線法測定。

巖體移動參數(shù)的測定 頂?shù)装迮c兩幫的相對位移可用有刻度的伸縮桿即測桿來量測。巖體深部位移的觀測可利用固定在鉆孔不同深部的基點，將聯(lián)絡(luò)基點的細鋼絲引出至鉆孔外，分別掛上小型重錘，量測重錘位移即可測知深部巖體各點的移動規(guī)律。

巖體應(yīng)力測定有多種方法：①利用變形傳感器。例如用應(yīng)變計測定應(yīng)變，隨后用力學(xué)計算方法確定其作用應(yīng)力，有電阻、電感、光彈及鋼弦等各種應(yīng)變計。此外，還有光彈、液壓、電感及鎢弦等應(yīng)力計。它與應(yīng)變計不同處在于其剛度較被測巖體大時，測得的數(shù)值將直接反映巖體應(yīng)力的相對變化，毋需測定巖體彈性模量并通過變形值來換算。但嚴格說來，也是一種變形傳感器。②地球物理法。即用人為方法在所測的巖體范圍內(nèi)造成某種物理場參數(shù)，這些參數(shù)將隨巖體作用應(yīng)力的變化而異。例如超聲波法，在巖體中激發(fā)彈性波，隨著地壓的增長，其縱向彈性波的速度顯著增大，且增長發(fā)生在載荷增長的同一方向。類似方法還有電測法、磁法及聲發(fā)射法等。

通常在鉆孔放入上述量測元件中，可測得巖體應(yīng)力的相對變化。巖體應(yīng)力絕對值的測定則要采用卸載法。即利用大直徑鉆孔的鉆機鉆成與放置量測元件的小鉆孔同心的環(huán)形槽,使局部巖芯脫離巖體,造成應(yīng)力卸載。量測出的卸載應(yīng)力即為絕對應(yīng)力。當前主要發(fā)展趨向是用單鉆孔套孔卸載，求算巖體的三維應(yīng)力狀態(tài)。使用的量測元件為電阻片式三軸應(yīng)變計。大深度(例如石油鉆井)量測相對水平應(yīng)力變化，可使用水力壓裂法（見油氣井增產(chǎn)工藝）。此外，還有應(yīng)力擾動法。在原鉆孔周圍再鉆若干鉆孔，使原鉆孔周圍的應(yīng)力場發(fā)生變化，引起量測元件的讀值改變，然后通過計算，求得原巖應(yīng)力。但只能得到二維應(yīng)力的量測結(jié)果。

支架載荷測定 采場單體支柱和巷道裝配式支架的壓力測定可采用 ADJ型機械式測力計。利用彈簧鋼板受力變形而測出壓力。巷道整體式支架壓力用液壓枕測定。它是薄片式容器，其中灌滿液體，量測液體壓力的變化而測出支架壓力。鋼弦測壓儀量測靈敏度高，它由壓力盒及頻率儀組成。利用鋼弦受力時應(yīng)力改變，其自振頻率也相應(yīng)改變的原理，測出支架載荷。綜采工作面自移支架支柱阻力采用 YJL-160圓盤形壓力自記儀測定。它由計時機構(gòu)和液體壓力表組成。掩護式或支撐掩護式自移支架的外載可利用測力銷測定。它是利用電阻絲應(yīng)變片貼在聯(lián)接銷上組成的測力傳感器，能測算支架外載的合力大小和方向。支架分布載荷可用類似液壓枕式傳感器直接測出。

破碎帶的測定 井巷周邊圍巖形成松動圈即破碎帶，可利用破碎帶中彈性波的傳播較慢，而在完整巖體中較快的特點，來測定其范圍?；蛴昧髁繙y定法，測定巖體的滲透性，因松動圈內(nèi)的巖體滲透性比完整區(qū)大好幾倍。