一、安裝前準(zhǔn)備
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設(shè)備與材料準(zhǔn)備
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鉆孔設(shè)備:ZLY537坑道鉆機、65mm鉆頭及配套鉆桿。
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應(yīng)力計組件:鉆孔應(yīng)力計本體、安裝管、鋼筋內(nèi)桿、吹孔風(fēng)管、窺視儀(可選)。
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輔助工具:扳手、記號筆、塑料袋、電纜固定裝置。
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鉆孔位置選擇
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測站布置:緊跟工作面迎頭,確保水電風(fēng)便利,避免干擾正常生產(chǎn)。
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鉆孔參數(shù):
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孔深:自10m遞減至2m(示例),間距1.2m,距底板1.5m。
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角度:鉆孔向上傾斜2°-3°(最大不超過5°),防止安裝時內(nèi)管滑落。
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直徑:根據(jù)應(yīng)力計型號選擇(如59mm適配常見型號)。
二、鉆孔施工步驟
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打鉆操作
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分層施工:優(yōu)先打深孔(如10m),若淺孔安裝失敗可利用深孔,減少重復(fù)工作量。
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清孔要求:
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干孔施工:巖層含泥巖時需一次成孔,避免擴孔導(dǎo)致孔壁不規(guī)則。
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濕孔處理:若必須濕鉆,安裝前需用推送桿將孔底泥渣清理至預(yù)留空間。
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深度控制:實際深度需比設(shè)計深0.2m,補償泥渣積聚導(dǎo)致的誤差。
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質(zhì)量驗收
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孔壁檢查:用窺視儀拍照記錄孔壁光滑度,確保無臺階或殘留泥渣。
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方向標(biāo)記:在安裝管連接處用記號筆劃線定向,避免旋轉(zhuǎn)誤差。
三、應(yīng)力計安裝流程
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吹孔與預(yù)處理
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用風(fēng)管深入孔底吹凈泥渣,撤出鉆桿時保持通風(fēng)。
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若孔內(nèi)有積水,需用推送桿將水排至孔底。
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固定與推送
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組裝工具:將鋼筋內(nèi)桿插入安裝管,尾部連接應(yīng)力計槽口,銷子卡入安裝管缺口。
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方向校準(zhǔn):調(diào)整應(yīng)力計活動塊對準(zhǔn)目標(biāo)應(yīng)力方向(如垂直巖面主應(yīng)力方向)。
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緩慢推送:手持安裝管勻速推入鉆孔,保持工具管與鋼筋內(nèi)桿無旋轉(zhuǎn)、移動。
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接長操作:每段安裝管和內(nèi)桿長1m,先接內(nèi)桿后接外管,確保已送入部分狀態(tài)穩(wěn)定。
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初始應(yīng)力加載
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電纜連接:將應(yīng)力計電纜插頭接至讀數(shù)儀,顯示初始頻率。
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施加預(yù)應(yīng)力:用扳手順時針轉(zhuǎn)動鋼筋內(nèi)桿,直至頻率降低4-10Hz(示例值),停止轉(zhuǎn)動。
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撤出工具:分段撤出安裝管和內(nèi)桿,避免電纜纏繞。
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數(shù)據(jù)記錄與調(diào)零
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安裝后10分鐘待頻率穩(wěn)定,記錄初始頻率并調(diào)零讀數(shù)儀。
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固定多余電纜,用塑料袋包裹接口防潮。
四、注意事項
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環(huán)境適應(yīng)性
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溫度:0-40℃,濕度<96%RH,大氣壓80-106kPa。
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防爆要求:煤礦井下需使用本安型設(shè)備,避免火花風(fēng)險。
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操作規(guī)范
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電纜保護:避免過度拉扯,接頭處用防水膠布密封。
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溫度修正:高精度測量時需考慮溫度影響,修正公式:
Δσ=(Ri?R0)G+(Ti?T0)×2G
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無讀數(shù):檢查電纜電阻(正常值如BX/NX型為902±52Ω),若斷路需修復(fù)或更換。
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讀數(shù)不穩(wěn):嘗試將讀數(shù)儀藍線夾接至電纜屏蔽線。
五、特殊場景適配
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煤礦應(yīng)用
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HCZ-10型應(yīng)力計:需配套壓力表、高壓油管,注液加壓至1.5MPa初始應(yīng)力。
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數(shù)據(jù)采集:通過YHC9型數(shù)據(jù)采集儀實時傳輸至計算機。
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深孔安裝
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深度超過20m時,需準(zhǔn)備多種安裝預(yù)案(如套釬安裝法、錨爪法),防止塌孔或堵塞。
六、維護與保養(yǎng)
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定期檢查:每月檢查電纜接頭密封性,清理孔口積水。
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校準(zhǔn)周期:建議每6個月用標(biāo)準(zhǔn)壓力源校準(zhǔn)一次靈敏度。
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備件管理:攜帶備用銷子、密封圈,防止井下丟失。
通過以上步驟,可確保礦用鉆孔應(yīng)力計的精準(zhǔn)安裝與長期穩(wěn)定運行,為巖層應(yīng)力監(jiān)測提供可靠數(shù)據(jù)支持。