礦用鉆孔應(yīng)力計(jì)（也稱(chēng)為鉆孔應(yīng)力傳感器）是監(jiān)測(cè)礦山巖體內(nèi)部應(yīng)力變化的重要儀器，主要用于監(jiān)測(cè)采動(dòng)應(yīng)力、支承壓力、構(gòu)造應(yīng)力等，為礦山安全生產(chǎn)提供預(yù)警。其安裝是一項(xiàng)技術(shù)要求高、需要細(xì)致操作的工作。以下是詳細(xì)的安裝方法及注意事項(xiàng)：

核心安裝步驟：

1. 前期準(zhǔn)備135#0538#5101：

• 設(shè)備檢查： 確認(rèn)應(yīng)力計(jì)型號(hào)、量程、精度符合要求，外觀無(wú)損傷，電纜無(wú)破損，接頭防水性能良好。檢查讀數(shù)儀或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作正常。

• 工具材料準(zhǔn)備： 鉆機(jī)（滿足孔徑、孔深要求）、配套鉆桿、鉆頭（通常為金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭）、安裝桿（長(zhǎng)度需大于孔深）、推送桿、耦合劑（專(zhuān)用水泥砂漿或環(huán)氧樹(shù)脂）、注漿管、封孔材料（速凝水泥或?qū)Ｓ梅饪灼鳎⑺啊嚢韫ぞ摺⑺匠摺⒘_盤(pán)（或測(cè)斜儀）、卷尺、電纜保護(hù)管/槽、萬(wàn)用表等。

• 鉆孔設(shè)計(jì)： 根據(jù)監(jiān)測(cè)目的（如采動(dòng)影響、巷道穩(wěn)定性、構(gòu)造應(yīng)力監(jiān)測(cè)等）確定鉆孔位置、方向（方位角、傾角）、深度和直徑。孔徑需略大于應(yīng)力計(jì)直徑（通常大10-20mm），確保應(yīng)力計(jì)能順利放入并與孔壁良好耦合。孔深應(yīng)達(dá)到目標(biāo)監(jiān)測(cè)巖層。

• 現(xiàn)場(chǎng)清理： 清理鉆孔位置附近的浮煤（矸）、雜物，保證操作空間和安全通道。

2. 鉆孔施工：

• 使用清水或壓縮空氣排渣，確保孔壁清潔、光滑、完整。避免使用泥漿，以免影響耦合劑粘結(jié)。

• 控制鉆進(jìn)速度，防止卡鉆、堵孔或造成孔壁嚴(yán)重破碎。

• 鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后，進(jìn)行洗孔，清除孔內(nèi)巖粉和積水。這是保證耦合效果的關(guān)鍵步驟。

• 定位定向： 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)，使用水平尺、羅盤(pán)或測(cè)斜儀精確標(biāo)定鉆孔的開(kāi)孔位置、方位角和傾角。偏差應(yīng)控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)（通常角度偏差<1°）。

• 鉆進(jìn)：

3. 應(yīng)力計(jì)準(zhǔn)備：

• 初始讀數(shù)： 在安裝前，連接應(yīng)力計(jì)到讀數(shù)儀，記錄初始讀數(shù)（零點(diǎn)讀數(shù)），并檢查其工作狀態(tài)是否正常（電阻值、絕緣電阻等）。

• 涂抹耦合劑： 在應(yīng)力計(jì)的傳感器表面均勻涂抹一層預(yù)先調(diào)配好的專(zhuān)用耦合劑（水泥砂漿或環(huán)氧樹(shù)脂）。耦合劑的作用是將巖體的變形（應(yīng)力變化）有效地傳遞到應(yīng)力計(jì)的敏感元件上。涂抹要均勻、飽滿，避免氣泡。

• 連接安裝桿/推送桿： 將應(yīng)力計(jì)牢固地連接到安裝桿（或?qū)Ｓ猛扑蜅U）的前端。確保連接可靠，不會(huì)在推送過(guò)程中脫落或松動(dòng)。理順電纜，將其沿著安裝桿/推送桿外側(cè)綁扎固定好，避免在推送過(guò)程中被擠壓、扭結(jié)或拉傷。

4. 應(yīng)力計(jì)安裝：

• 密切注意推送阻力，阻力突然增大可能遇到障礙物或孔壁坍塌，應(yīng)停止推送，查明原因處理。

• 避免旋轉(zhuǎn)推送桿，防止電纜纏繞。

• 及時(shí)續(xù)接安裝桿/推送桿。

• 推送： 將準(zhǔn)備好的應(yīng)力計(jì)和安裝桿小心地送入孔口。緩慢、平穩(wěn)、勻速地將應(yīng)力計(jì)推送至設(shè)計(jì)深度。推送過(guò)程中：

• 定位： 確保應(yīng)力計(jì)到達(dá)預(yù)定深度。可通過(guò)在安裝桿上做標(biāo)記或測(cè)量推送桿總長(zhǎng)度來(lái)確認(rèn)。

• 定向（如需要）： 對(duì)于需要特定方向（如測(cè)量較大主應(yīng)力方向）的應(yīng)力計(jì)，在推送過(guò)程中或到位后，可能需要使用定向裝置（如定向儀）來(lái)調(diào)整和確認(rèn)其方位角。這通常需要更復(fù)雜的設(shè)備和操作。

5. 耦合劑注入與固化（關(guān)鍵步驟）：

• 對(duì)于淺孔或使用粘稠耦合劑（如環(huán)氧樹(shù)脂），可能在推送前已涂抹足夠，但為了確保耦合效果，通常仍需通過(guò)注漿管補(bǔ)充注入。

• 使用注漿泵（或手動(dòng)注漿槍?zhuān)㈩A(yù)先攪拌好的、流動(dòng)性適宜的耦合劑（通常是專(zhuān)用微膨脹水泥砂漿或低粘度環(huán)氧樹(shù)脂）緩慢、連續(xù)、勻速地通過(guò)注漿管注入鉆孔。注入順序必須從孔底向孔口進(jìn)行。

• 觀察孔口是否有耦合劑返出，當(dāng)返出的耦合劑與注入的漿液性質(zhì)一致（無(wú)大量水或氣泡）時(shí)，表明孔內(nèi)空氣和積水已基本排出，耦合劑已充滿應(yīng)力計(jì)與孔壁之間的環(huán)形空間。

• 持續(xù)注入，直到返漿持續(xù)穩(wěn)定一段時(shí)間（如1-2分鐘），確保充填密實(shí)，無(wú)空洞。

• 注漿管安裝： 如果采用注漿方式填充耦合劑（特別是深孔或需要全部填充時(shí)），在推送應(yīng)力計(jì)的同時(shí)，將一根細(xì)的注漿管（通常為塑料軟管）與電纜一起綁扎在推送桿外側(cè)，其末端應(yīng)靠近應(yīng)力計(jì)中部或尾部。

• 注入耦合劑：

• 固化養(yǎng)護(hù)： 保持應(yīng)力計(jì)位置不動(dòng)，等待耦合劑固化。固化時(shí)間根據(jù)耦合劑類(lèi)型和環(huán)境溫度而定（數(shù)小時(shí)至數(shù)天不等）。在固化期間嚴(yán)禁擾動(dòng)安裝桿和電纜。

6. 取出安裝桿/推送桿：

• 確認(rèn)耦合劑已充分固化（達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度）后，小心地、緩慢地、直拉出安裝桿/推送桿。嚴(yán)禁旋轉(zhuǎn)，防止帶動(dòng)應(yīng)力計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)或損壞電纜。

• 在拉出過(guò)程中，注意觀察電纜是否隨桿順利退出。如有卡滯，需查明原因謹(jǐn)慎處理。

7. 封孔：

• 在孔口（通常深入孔內(nèi)0.5-1m）使用速凝水泥或?qū)Ｓ梅饪灼鬟M(jìn)行封堵，防止孔口坍塌、進(jìn)水或雜物進(jìn)入影響應(yīng)力計(jì)。封孔要密實(shí)。

• 將孔口段的電纜放入保護(hù)管或電纜槽中固定好，避免被砸傷、拉斷。

8. 電纜敷設(shè)與保護(hù)：

• 將電纜沿著巷道壁或?qū)Ｓ秒娎|溝槽敷設(shè)至監(jiān)測(cè)分站或數(shù)據(jù)采集箱。

• 全程使用電纜保護(hù)管（如PVC管、鋼管）或堅(jiān)固的電纜槽進(jìn)行保護(hù)，防止機(jī)械損傷、鼠咬、水浸等。

• 電纜接頭（如有）必須做好嚴(yán)格的防水、防潮、絕緣處理（使用防水接線盒和防水膠帶/膠泥），設(shè)置在干燥、易檢修的位置。

9. 連接與調(diào)試：

• 將應(yīng)力計(jì)電纜連接到數(shù)據(jù)采集儀或監(jiān)測(cè)分站。

• 接通電源，讀取并記錄安裝后的初始穩(wěn)定讀數(shù)。此讀數(shù)與安裝前的零點(diǎn)讀數(shù)之差，可能包含了安裝過(guò)程引起的微小應(yīng)變（安裝效應(yīng)），在后續(xù)數(shù)據(jù)分析中需要考慮或扣除。

• 檢查信號(hào)傳輸是否正常、穩(wěn)定。設(shè)置好數(shù)據(jù)采集頻率、傳輸方式等參數(shù)。

10. 標(biāo)記與記錄：

• 在孔口和電纜端頭做好清晰的標(biāo)識(shí)牌，注明應(yīng)力計(jì)編號(hào)、安裝日期、安裝深度、初始讀數(shù)等信息。

• 詳細(xì)填寫(xiě)安裝記錄表，包括：鉆孔參數(shù)（位置、方向、深度、孔徑）、應(yīng)力計(jì)信息（型號(hào)、編號(hào)、量程）、耦合劑信息（類(lèi)型、配比、用量）、安裝人員、日期、初始讀數(shù)、環(huán)境狀況、遇到的任何問(wèn)題及處理措施等。這些記錄對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)分析至關(guān)重要。

關(guān)鍵注意事項(xiàng)：

1. 鉆孔質(zhì)量： 孔壁光滑、完整、清潔是保證良好耦合和測(cè)量精度的基礎(chǔ)。

2. 耦合劑： 選擇合適的耦合劑（剛度匹配巖體、微膨脹、流動(dòng)性好、粘結(jié)力強(qiáng)、耐久性好），嚴(yán)格按照配比調(diào)配，確保注入飽滿、密實(shí)、無(wú)氣泡空洞。這是應(yīng)力計(jì)能否真實(shí)反映巖體應(yīng)力的最關(guān)鍵因素。

3. 推送與安裝： 操作務(wù)必平穩(wěn)、輕柔，避免對(duì)傳感器造成沖擊或損傷。準(zhǔn)確定位和定向。

4. 電纜保護(hù)： 井下環(huán)境復(fù)雜，電纜是系統(tǒng)的“生命線"，必須全程做好防護(hù)，接頭防水至關(guān)重要。

5. 固化時(shí)間： 必須保證耦合劑充分固化達(dá)到強(qiáng)度后才能取出安裝桿和進(jìn)行后續(xù)操作。急于求成會(huì)導(dǎo)致耦合失敗。

6. 初始讀數(shù)： 準(zhǔn)確記錄安裝后的穩(wěn)定初始值，作為后續(xù)應(yīng)力變化的基準(zhǔn)。

7. 安全為先： 嚴(yán)格遵守礦山安全規(guī)程，在支護(hù)完好的地點(diǎn)作業(yè)，注意鉆機(jī)、風(fēng)水管、電纜、頂板、幫壁等安全。

8. 防爆要求： 在煤礦等有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境下，應(yīng)力計(jì)、讀數(shù)儀、連接器等設(shè)備必須具有煤礦安全標(biāo)志證書(shū)和防爆合格證（如Exib I Mb），安裝操作需符合防爆要求。

9. 專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)： 操作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，熟悉儀器性能和安裝流程。

常見(jiàn)問(wèn)題：

• 讀數(shù)漂移/不穩(wěn)定： 耦合不良（空洞、脫粘）、電纜受損（尤其是接頭）、應(yīng)力計(jì)本身故障、環(huán)境干擾（溫度、濕度）是主要原因。

• 數(shù)據(jù)異常： 安裝深度錯(cuò)誤、方向偏離、附近有干擾源（如爆破、機(jī)械振動(dòng)）、巖體非均質(zhì)性等都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以解釋。

• 無(wú)信號(hào)/信號(hào)弱： 電纜斷裂、接頭進(jìn)水短路/斷路、采集設(shè)備故障。

總結(jié)：

礦用鉆孔應(yīng)力計(jì)的安裝是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，每個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要，尤其是鉆孔質(zhì)量、耦合劑的注入與固化、電纜的保護(hù)和初始讀數(shù)的記錄。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髁鞒獭⒓?xì)致的施工記錄和嚴(yán)格的安全措施是保證應(yīng)力計(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行、獲取準(zhǔn)確有效監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的前提。務(wù)必由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員嚴(yán)格按照規(guī)程操作。安裝完成后，還需建立定期巡檢和數(shù)據(jù)校核制度。