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單體柱支護的核心作用是通過提供穩定的支撐力(初撐力 + 工作阻力)控制頂板下沉、防止冒頂,而測壓儀的數據是判斷支護是否合格的 “量化依據”。判斷需結合行業標準、礦場地質條件、支護設計參數,從 “靜態達標性”“動態穩定性”“協同均衡性” 三個維度分析,具體如下: 靜態達標是支護合格的基礎,需通過測壓儀數據驗證初撐力、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)的初始支撐力,直接影響頂板早期穩定性(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 “瞬時數據達標”,更需通過測壓儀記錄的壓力曲線(時間 - 壓力關系)判斷 “動態穩定性”—— 避免壓力異常波動(驟升 / 驟降),支護系統處于可控狀態。 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奏(如割煤、移架)呈小幅波動(幅度≤10kN,頻率與采煤循環一致);若出現無規律驟升 / 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據對比,判斷 “協同性是否合格”。 同一支護區域(如 10m 范圍內)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,單體柱壓力應與區域載荷匹配(如端頭壓力應高于中部),否則視為 “區域協同不合格”。
周期來壓階段:測壓儀數據需滿足 “壓力峰值不超標 + 持續時間可控” 回撤通道支護:因需承受回撤期間的二次采動影響,測壓儀數據需滿足 “工作阻力≥200kN,且壓力下降速率≤3kN / 小時”(避免回撤時支護失效)。
先查靜態指標:初撐力≥設計值的 90%,工作阻力在設計區間內; 再看動態趨勢:壓力下降速率≤5kN / 小時,波動幅度≤20%(無驟升驟降); 后驗協同性:相鄰柱壓力差≤20%,區域壓力分布符合載荷規律; 場景(周期來壓、斷層帶)需滿足專項標準。
通過測壓儀數據的 “量化 + 動態 + 協同” 分析,可從 “數據層面” 精準鎖定支護薄弱環節,避免依賴 “經驗判斷” 導致的安全隱患,真正實現 “數據驅動的支護合格判定”。
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