煤礦巷道支護：礦用錨桿測力計的典型應用

一、開拓巷道：長期監測，保障基礎支護可靠性

• 應用重點：監測錨桿 / 錨索的長期受力變化趨勢，判斷圍巖是否出現緩慢變形、應力集中。

• 具體場景：

• 硬巖開拓巷道：通過測力計數據驗證錨桿預緊力是否達標（如設計預緊力 200kN，實測值需在 ±5% 誤差內），避免因預緊力不足導致圍巖松動；

• 軟巖開拓巷道：監測受力隨時間的增長速率（如單日增量超過 5kN 需預警），及時調整支護參數（如增加錨索密度）。

二、回采巷道：動態監測，應對采動影響

• 應用重點：捕捉短期受力突變，預防采動引發的支護失效。

• 典型應用：

• 工作面超前 20-50 米區域：布設高密度測力計，監測錨桿受力峰值（通常是原始應力的 2-3 倍），判斷支護強度是否能抵抗采動沖擊；

• 采空區側幫：監測錨桿受力衰減速度，若 3 天內受力下降超過 15%，可能提示幫部巖體滑移，需立即補打錨桿。

三、巷道交叉口與斷層帶：關鍵區域，強化風險預警

• 應用重點：高精度、高頻次監測，識別細微受力變化。

• 具體措施：

• 交叉口：在拱頂、幫部關鍵錨桿處安裝高精度測力計（如 ±0.5% FS），每小時采集一次數據，通過云平臺分析受力對稱性（如兩側幫部錨桿受力差超過 10%，提示支護失衡）；

• 斷層帶：采用具有沖擊載荷監測功能的測力計，捕捉斷層活動引發的瞬時受力峰值（如 1 秒內受力驟增 50kN），觸發聲光預警，及時撤離人員。

四、支護區域：針對性監測，適配復雜工況

• 高瓦斯巷道：使用本安型測力計（符合 Ex ib I 等級），避免電火花引發瓦斯爆炸，同時監測錨桿受力是否因瓦斯抽采鉆孔施工導致局部應力釋放（如受力驟降 20% 需檢查鉆孔周邊支護）；

• 沿空留巷：在巷旁支護體（如混凝土墩、密集支柱）的錨桿上安裝測力計，監測留巷過程中圍巖向空區側的擠壓應力，留巷斷面滿足復用要求；

• 修復巷道：對失修巷道的補強錨桿進行監測，評估修復效果（如受力穩定在設計值 80% 以上，說明修復合格）。

五、數據應用價值：從監測到決策的閉環

• 實時預警：當測力計數據超過閾值（如達到設計載荷的 90%），聯動井下聲光報警裝置和地面監控中心，立即通知現場停產檢查；

• 支護優化：通過多區域測力計數據對比，分析不同地質條件下的錨桿受力規律（如軟巖區需更高預緊力），指導新巷道支護設計參數調整；

• 隱患追溯：存儲 3-5 年歷史數據，復盤事故前的受力變化特征（如某礦冒頂前 1 周，錨桿受力呈階梯式下降），為同類巷道風險防控提供依據。