在現場調查和量測地壓及其顯現參數的工作，是一種研究地壓的方法。目的是：研究頂板來壓和采動影響規律，以改進頂板管理工作，為設計、研製與改進支架提供參數；選擇合理的巷道布置方式和支護方式；改進採礦方法；檢驗實驗室與數學、力學的研究成果。
基本介紹
- 書名：低壓觀測
- 類別：礦山
- 出版時間：煤炭工業出版社
- 目的：提供參數
正文,
正文
在現場調查和量測地壓及其顯現參數的工作，是一種研究地壓的方法。目的是：研究頂板來壓和采動影響規律，以改進頂板管理工作，為設計、研製與改進支架提供參數；選擇合理的巷道布置方式和支護方式；改進採礦方法；檢驗實驗室與數學、力學的研究成果。
實地調查 收集地質和生產技術基礎資料（包括數據與圖表）的工作。除用儀器觀測外，也要用肉眼觀測、描繪、記錄地壓顯現的現象。頂板統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加以觀測。同時要詳盡記錄各種地質與技術因素，以便在積累大量數據的基礎上，統計分析出頂板破壞狀態和各種影響因素的關係。
岩體力學性質的測定 人為地向岩體某一塊段載入，記錄岩體受載塊段發生破壞時的載荷和相應變形，通過計算求出抗壓、抗剪等強度。岩體的彈性常數，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下列公式求出：式中縱波速度vp與橫波速度vs可利用超音波法、脈衝法和地震法等測定。岩體的密度ρ可用γ射線法測定。
岩體移動參數的測定 頂底板與兩幫的相對位移可用有刻度的伸縮桿即測桿來量測。岩體深部位移的觀測可利用固定在鑽孔不同深部的基點，將聯絡基點的細鋼絲引出至鑽孔外，分別掛上小型重錘，量測重錘位移即可測知深部岩體各點的移動規律。
岩體應力測定有多種方法：①利用變形感測器。例如用應變計測定應變，隨後用力學計算方法確定其作用應力，有電阻、電感、光彈及鋼弦等各種應變計。此外，還有光彈、液壓、電感及鎢弦等應力計。它與應變計不同處在於其剛度較被測岩體大時，測得的數值將直接反映岩體應力的相對變化，毋需測定岩體彈性模量並通過變形值來換算。但嚴格說來，也是一種變形感測器。②地球物理法。即用人為方法在所測的岩體範圍內造成某種物理場參數，這些參數將隨岩體作用應力的變化而異。例如超音波法，在岩體中激發彈性波，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、磁法及聲發射法等。
通常在鑽孔放入上述量測元件中，可測得岩體應力的相對變化。岩體應力絕對值的測定則要採用卸載法。即利用大直徑鑽孔的鑽機鑽成與放置量測元件的小鑽孔同心的環形槽,使局部岩芯脫離岩體,造成應力卸載。量測出的卸載應力即為絕對應力。當前主要發展趨向是用單鑽孔套孔卸載，求算岩體的三維應力狀態。使用的量測元件為電阻片式三軸應變計。大深度(例如石油鑽井)量測相對水平應力變化，可使用水力壓裂法（見油氣井增產工藝）。此外，還有應力擾動法。在原鑽孔周圍再鑽若干鑽孔，使原鑽孔周圍的應力場發生變化，引起量測元件的讀值改變，然後通過計算，求得原岩應力。但只能得到二維應力的量測結果。
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採用 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。利用鋼弦受力時應力改變，其自振頻率也相應改變的原理，測出支架載荷。綜采工作面自移支架支柱阻力採用 YJL-160圓盤形壓力自記儀測定。它由計時機構和液體壓力表組成。掩護式或支撐掩護式自移支架的外載可利用測力銷測定。它是利用電阻絲應變片貼在聯接銷上組成的測力感測器，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感測器直接測出。
破碎帶的測定 井巷周邊圍岩形成鬆動圈即破碎帶，可利用破碎帶中彈性波的傳播較慢，而在完整岩體中較快的特點，來測定其範圍。或用流量測定法，測定岩體的滲透性，因鬆動圈內的岩體滲透性比完整區大好幾倍。
參考書目
煤炭科學院編：《緩傾斜煤層礦山壓力現場觀測研究方法》，煤炭工業出版社，北京，1965。
實地調查 收集地質和生產技術基礎資料（包括數據與圖表）的工作。除用儀器觀測外，也要用肉眼觀測、描繪、記錄地壓顯現的現象。頂板統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加以觀測。同時要詳盡記錄各種地質與技術因素，以便在積累大量數據的基礎上，統計分析出頂板破壞狀態和各種影響因素的關係。
岩體力學性質的測定 人為地向岩體某一塊段載入，記錄岩體受載塊段發生破壞時的載荷和相應變形，通過計算求出抗壓、抗剪等強度。岩體的彈性常數，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下列公式求出：式中縱波速度vp與橫波速度vs可利用超音波法、脈衝法和地震法等測定。岩體的密度ρ可用γ射線法測定。
岩體移動參數的測定 頂底板與兩幫的相對位移可用有刻度的伸縮桿即測桿來量測。岩體深部位移的觀測可利用固定在鑽孔不同深部的基點，將聯絡基點的細鋼絲引出至鑽孔外，分別掛上小型重錘，量測重錘位移即可測知深部岩體各點的移動規律。
岩體應力測定有多種方法：①利用變形感測器。例如用應變計測定應變，隨後用力學計算方法確定其作用應力，有電阻、電感、光彈及鋼弦等各種應變計。此外，還有光彈、液壓、電感及鎢弦等應力計。它與應變計不同處在於其剛度較被測岩體大時，測得的數值將直接反映岩體應力的相對變化，毋需測定岩體彈性模量並通過變形值來換算。但嚴格說來，也是一種變形感測器。②地球物理法。即用人為方法在所測的岩體範圍內造成某種物理場參數，這些參數將隨岩體作用應力的變化而異。例如超音波法，在岩體中激發彈性波，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、磁法及聲發射法等。
通常在鑽孔放入上述量測元件中，可測得岩體應力的相對變化。岩體應力絕對值的測定則要採用卸載法。即利用大直徑鑽孔的鑽機鑽成與放置量測元件的小鑽孔同心的環形槽,使局部岩芯脫離岩體,造成應力卸載。量測出的卸載應力即為絕對應力。當前主要發展趨向是用單鑽孔套孔卸載，求算岩體的三維應力狀態。使用的量測元件為電阻片式三軸應變計。大深度(例如石油鑽井)量測相對水平應力變化，可使用水力壓裂法（見油氣井增產工藝）。此外，還有應力擾動法。在原鑽孔周圍再鑽若干鑽孔，使原鑽孔周圍的應力場發生變化，引起量測元件的讀值改變，然後通過計算，求得原岩應力。但只能得到二維應力的量測結果。
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採用 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。利用鋼弦受力時應力改變，其自振頻率也相應改變的原理，測出支架載荷。綜采工作面自移支架支柱阻力採用 YJL-160圓盤形壓力自記儀測定。它由計時機構和液體壓力表組成。掩護式或支撐掩護式自移支架的外載可利用測力銷測定。它是利用電阻絲應變片貼在聯接銷上組成的測力感測器，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感測器直接測出。
破碎帶的測定 井巷周邊圍岩形成鬆動圈即破碎帶，可利用破碎帶中彈性波的傳播較慢，而在完整岩體中較快的特點，來測定其範圍。或用流量測定法，測定岩體的滲透性，因鬆動圈內的岩體滲透性比完整區大好幾倍。
參考書目
煤炭科學院編：《緩傾斜煤層礦山壓力現場觀測研究方法》，煤炭工業出版社，北京，1965。
