基于空心包体应变计的扰动应力云监测系统构建

李天宇，李 远，秦志暄，吴世兵，刘子斌

(1.北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100083；2.中冶京诚工程技术有限公司，北京 100083)

0 引 言

地下岩体进行巷道掘进或其他施工作业时，通过监测扰动应力可以保障施工安全，避免顶板断裂、岩爆等动力灾害的发生[1-2]。因此,需要一种科学精确而又操作简易的扰动应力监测方法。地应力测量仅能反映岩体某一个时间段一个点的应力状态，但要对岩体破坏变形特性进行研究需要长期的岩体应力资料，通过应力变化来了解和分析岩石破坏变形的应力路径，因此，扰动应力监测成为岩石力学和深部岩体研究的重要技术手段。针对施工作业中产生的扰动应力，王浩等[3]使用微震监测系统揭露了张双楼矿西一采区冲击失稳的充要条件是开采活动及矿震扰动引起的应力偏量超过煤岩体强度极限；徐文全等[4]基于静水压力原理开发了采动应力监测传感装置，该装置用于神火集团梁北煤矿进行了扰动应力实测，结果表明巷道垂直应力随工作面的推进逐步升高到峰值后急剧降低；目前研究实现了扰动应力在不同深度测点的应力测量，但是无法实现同一测点的长期监测，李远等[5]、乔兰等[6]研发出基于数字化CSIRO双温度补偿方法的岩体扰动应力长期监测系统，并成功的应用于安徽东部马鞍山南山矿凹山露天采场的边坡岩体扰动应力长期监测，该监测系统使用的空心包体应变计，一次安装可监测三维应力张量及方向，监测结果与岩体真实应力扰动情况相吻合。……