單體柱支護的核心作用是通過提供穩(wěn)定的支撐力(初撐力 + 工作阻力)控制頂板下沉、防止冒頂,而測壓儀的數(shù)據(jù)是判斷支護是否合格的 “量化依據(jù)”。判斷需結合行業(yè)標準、礦場地質(zhì)條件、支護設計參數(shù),從 “靜態(tài)達標性”“動態(tài)穩(wěn)定性”“協(xié)同均衡性” 三個維度分析,具體如下: 靜態(tài)達標是支護合格的基礎,需通過測壓儀數(shù)據(jù)驗證初撐力、工作阻力是否達到 “低保障值”,關鍵看兩個核心指標: 初撐力是單體柱架設后(升柱結束 10 分鐘內(nèi))的初始支撐力,直接影響頂板早期穩(wěn)定性(初撐力不足會導致頂板早期離層、下沉量超標)。
工作阻力是單體柱在頂板壓力作用下的實際承載值(需與頂板壓力平衡),需處于 “設計工作阻力區(qū)間”(過低則支護強度不足,過高則單體柱易損壞)。
支護合格不僅要求 “瞬時數(shù)據(jù)達標”,更需通過測壓儀記錄的壓力曲線(時間 - 壓力關系)判斷 “動態(tài)穩(wěn)定性”—— 避免壓力異常波動(驟升 / 驟降),支護系統(tǒng)處于可控狀態(tài)。 正常情況下,單體柱因頂板微量下沉會有緩慢泄壓(每小時壓力下降≤5kN),若下降過快,說明存在漏液或密封失效。
正常工況下,單體柱壓力隨采動節(jié)奏(如割煤、移架)呈小幅波動(幅度≤10kN,頻率與采煤循環(huán)一致);若出現(xiàn)無規(guī)律驟升 / 驟降,可能是頂板離層、沖擊地壓的前兆。
單體柱支護是 “群體作用”,單根合格但整體受力不均(部分柱過載、部分柱欠載),仍會導致頂板局部冒落。需通過測壓儀的多柱數(shù)據(jù)對比,判斷 “協(xié)同性是否合格”。 同一支護區(qū)域(如 10m 范圍內(nèi))的單體柱,因頂板載荷分布應相對均勻,壓力差不宜過大。
不同區(qū)域(如工作面端頭、中部、斷層帶)的頂板載荷不同,單體柱壓力應與區(qū)域載荷匹配(如端頭壓力應高于中部),否則視為 “區(qū)域協(xié)同不合格”。
周期來壓階段:測壓儀數(shù)據(jù)需滿足 “壓力峰值不超標 + 持續(xù)時間可控” 回撤通道支護:因需承受回撤期間的二次采動影響,測壓儀數(shù)據(jù)需滿足 “工作阻力≥200kN,且壓力下降速率≤3kN / 小時”(避免回撤時支護失效)。
先查靜態(tài)指標:初撐力≥設計值的 90%,工作阻力在設計區(qū)間內(nèi); 再看動態(tài)趨勢:壓力下降速率≤5kN / 小時,波動幅度≤20%(無驟升驟降); 后驗協(xié)同性:相鄰柱壓力差≤20%,區(qū)域壓力分布符合載荷規(guī)律; 場景(周期來壓、斷層帶)需滿足專項標準。
通過測壓儀數(shù)據(jù)的 “量化 + 動態(tài) + 協(xié)同” 分析,可從 “數(shù)據(jù)層面” 精準鎖定支護薄弱環(huán)節(jié),避免依賴 “經(jīng)驗判斷” 導致的安全隱患,真正實現(xiàn) “數(shù)據(jù)驅(qū)動的支護合格判定”。
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