顶板离层仪的工作原理及应用研究

Roof Separation Instrument W orking Theoryand Application StudyWang Yun-hairDashucun Mine，FenCeng Group Corporation Ltd.，JizhongEnergy Group，Handan 056300，China JAbstract：Evaluation of coal roadway bolt-mesh-anchor supporting efect and the main means of roadway safety were theroof separation instrument，this paper introduced the working principle，roof separation meter reading method，instalationmethod，basic fixed position，requirements of instalation space and the special place of the instaled in the construction oftunne1.And the roof separation indicator data observation，data analysis，data processing and taken to the roof separationdata exceeding the critical value measures were discussed，which had the certain instruction signifcance to support theroof separation monitoring of anchor cable in roadway。

Key words：roof abscission layer instrument；instalation location；deep basis points；pre-basis points；monitoring data煤巷锚网索支护技术以其掘进速度快、工人劳动强度低、支护效果好、-次投入少等优点在煤巷掘进中得到广泛应用。评价锚网索支护效果及巷道安全性的主要手段是顶板离层议，因此顶板离层仪安设、数据采集、离层数据分析处理成为巷道掘进和使用过程中的-项重要工作，如果忽视了这项工作，不能有效监控顶板的离层下沉情况，并及时采取措施，就有可能造成顶板事故，严重影响安全生产。大淑村矿在顶板离层仪使用方面进行了研究和规范，取得了较好的效果。

1 顶板离层仪的工作原理及读数方法1.1 工作原理目前常用的顶板离层仪，刻度尺有竖置和横置 2种方式，横置的有 WBY-10型，竖置的有DLY-3型、LBY-2型、LBY-3型等。顶板离层议的基点锚爪通过细钢丝和刻度尺相连，顶板离层仪的深基点布置在顶板稳定岩层中，作为观察顶板离层的-个参考点(可视为不动点 )，以观察稳定岩层 (深基点处)下方的顶板离层情况。浅基点布置在锚杆顶部位置以观察锚杆控制范围 (浅基点处下方)的顶板离层下沉情况。顶板离层仪上的读数为巷道顶板相对于基点的离层下沉量。

1.2 读数方法横置刻度尺的离层仪有左右2个刻度尺，与深基点相连的刻度尺显示的读数为巷道顶板相对于深基点的离层下沉量，与浅基点相连的刻度尺显示的读数为巷道顶板相对于浅基点的离层下沉量，深基点刻度尺下沉量与浅基点刻度尺下沉量之差为浅基点与深基点之间的顶板下沉量；竖置刻度尺的离层收稿日期：2013-05-15；责任编辑：郭媛嫒作者简介：王云海 (1965-)，男，河北临漳人，中级采煤工程师。E-mail：949717707###qq.corn100王云海：顶板离层仪的工作原理及应用研究 2013年第3期仪有 3个刻度尺 (其中与深基点相连的为双面刻度)，与深基点相连的刻度尺 (外侧 )显示的读数为巷道顶板相对于深基点的离层下沉量，与浅基点相连的刻度尺显示的读数为巷道顶板相对于浅基点的离层下沉量，与浅基点相连的刻度尺相对于深基点刻度尺 (内侧 )下沉量为浅基点与深基点之间的顶板下沉量，读数时也可只读浅基点刻度尺读数和深基点刻度尺(外侧 )读数，用深基点刻度尺下沉量与浅基点刻度尺下沉量之差计算浅基点与深基点之间的顶板下沉量。

2 顶板离层仪安装2.1安装方式顶板离层仪安装，图2所示。

2.3 基点安装深基点安装到稳定岩层中300～500mIn，2号煤-般布置在老顶中，其他煤层视顶板情况确定，- 般为7 m左右的稳定岩层。浅基点-般布置锚杆上方 300～500mm。

2.4 安装位置顶板离层指示仪应按规定间隔，间隔距离应根据顶板情况确定，及时紧跟掘进工作面安装，以便监测顶板变形的全过程。直线巷道每 50 m安设 1个顶板离层仪，巷宽大于5 m的大断面巷道、综放切眼每20 m安设 1个顶板离层仪，围岩破碎带每20m安设 1个顶板离层仪。

以DLY-3型为例，如图1、 3 顶板离层仪测读和记录点 1点 2点 3图1 顶板离层仪 DLY-3型安装示意 图2 基点安装位置钻孔顶部点 (深基点)1与刻度尺 1相连，中部点 (浅基点)2与刻度尺2相连，点 3为钻孔下端及顶板处。安装时首先给顶板打孔，将离层仪锚固器插入，将锚固器点 1推到上面岩层，锚固体的钢丝张开，锚固体就不能再退出了；再将锚固器点2推到适当位置，固定好；最后将离层仪本体插入，固定好。拉紧钢丝绳，然后检验-下锚固器的稳定性。

用钢丝绳分别将刻度尺 1、刻度尺2定到合适数据 (尽量调到零位)，并做好记录。立式刻度尺上数字和色带为反光贴，能借光读出；色带的蓝黄红，可表示离层及危险程度。

2.2 安装注意事项使用前需检查锚爪弹性是否良好。施工过程中保证锚爪与岩层接触牢固，确保读数准确。施工过程中托盘与顶板必须接触良好。

施工单位技术负责人要指定专人每班对距掘进工作面 100 m以内的顶板离层仪进行测读和记录。

距掘进工作面100 m以外的顶板离层仪由技术员按每5 d不少于 1次进行测读和记录。

施工单位技术负责人对当天汇总的监测数据要及时处理分析，发现异常时，(暂定为 50 m内顶板离层>5 mm、50 m外顶板离层>20 mm)需将异常现象以及原因、危害和对策建议向矿生产技术部、分管副总工程师汇报，由分管副总工程师主持分析，根据分析结果提出措施和对策并组织落实。

4 应对方法如果顶板离层量超过临界值，要及时采取措施。锚杆长度范围以内离层：采取的措施有加大锚杆直径或提高锚杆杆体强度的措施、减小了锚杆间排距，提高支护密度；锚杆长度范围以外离层：采取的措施有加大锚索长度，加大锚索直径、加大锚索密度，与棚式支架联合支护等。

顶板离层仪损坏后要及时重新安设，顶板离层仪安设地点整修挑顶后要重新安设。更换掘进队伍或巷道移交给回采单位时必须移交顶板离层仪及相应的记录、台账及采取措施等情况。回采期间必须坚持观察、记录、分析和采取必要的措施。

5 结 语大淑村矿煤巷锚网索支护采用顶板离层仪监控顶板离层状况，当顶板离层量超过临界值时及时采取了措施，杜绝了顶板离层冒落事故。巷道高度较大时离层仪数据观察不便，采用数显离层仪可有效解决这-问题。