ICS 73.010 D 04 备案号：58301—2017 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 51071—2017 煤矿膏体充填体监测技术与方法 Technical method of paste filling body monitoring in mines 2017-03-28发布 2017-08-01实施 国家能源局 发布 NB/T 51071—2017 目 次 前言 引言 II 1 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 监测设备技术要求 4. 1 一般要求 4.2数据传输 4.3 量程及精度 5监测技术与方法 5.1采空区内膏体充填体受力及变形 5.1.1 测点布置 5.1.2 监测要求 5.1.3 监测结果表述 5.2充填体力学性能测试 5.2.1 充填体取样 5.2.2 试件的加工要求 5.2.3 抗压强度 5.2.4 弹性模量 5.2.5 抗剪强度 NB/T 51071—2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。 本标准由中国煤炭工业协会科技发展部归口。 本标准起草单位：山东能源淄博矿业集团有限责任公司、中国矿业大学、山东省充填开采工程技术 研究中心、山东康格能源科技有限公司、徐州中矿大贝克福尔科技股份有限公司、山东能源淄博矿业集 团有限责任公司岱庄煤矿。 本标准主要起草人：侯宇刚、孙希奎、常庆粮、谭允寿、赵庆民、施现院、曹忠、张洪鹏、周华强、吕卫东、 王光伟、李秀山、宋光远、李向阳、郭守刚、蒲志强、沈海东、柳成懋。 NB/T 51071—2017 引言 膏体充填开采技术已在我国煤矿实行了十余年，相关的技术标准一致空白。在收集目前国内多数 充填开采煤矿的经验基础上，为了提供评价充填效果的科学数据，提前预测地表沉陷控制水平，优化充 填材料配比，提出《煤矿膏体充填体监测技术与方法》行业性标准。 本标准的提出有利于提高充填开采的安全性，保障地表建筑物的安全，降低充填成本，同时对推动 我国绿色充填采矿技术发展具有重要意义。 NB/T51071—2017 煤矿膏体充填体监测技术与方法 1范围 本标准规定了煤矿膏体充填体监测的术语和定义、技术要求、监测技术与方法。 本标准适用于煤矿采空区膏体充填体的监测。 2规范性引用文件 凡是注日期的引用文件仅所注日期的版本适用于本 ）适用于本文件。 文件。凡是不注日期的 煤矿科技术语 第3部分 地下开采 GB/T15663.3 2008 煤和岩石物理 里力学性 质测 定方法 第1 部分：采样一般规定 GB/T23561.1 理力学性质 测定方法 煤和岩石物 第11部分：煤和岩石抗剪强度测定 GB/T23561 010 B 方法 普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T50081 《建筑物、水 、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》 STRY 3术语和定义 下列术语和定 义道 用于本文件。 3. 1 膏体充填体 pastefilling body 留在采空区内的膏体充填材料凝固体 3. 2 膏体充填开采 pasteback fill mining 将膏体充填材料充填到采空区控制上覆岩层移动的一种采煤技术 CHINA 4 监测设备技术要求 4. 1 一般要求 4. 1. 1 监测设备应防水、防爆。 4. 1. 2 监测设备应布置在顶底板完好区域，且该区域充填密实，压力计应有效地放置底板上。 4. 1. 3 位移计与压力计安装时应与顶底板垂直，允许偏斜小于2°。 4. 2 数据传输 应保证数据传输不间断。 4. 3 量程及精度 4.3.1 监测设备许用量程应小于最大量程的90%。 1 NB/T51071—2017 4.3.2压力计精度为0.01MPa，位移计精度为1mm。 监测技术与方法 5. 1 采空区内膏体充填体受力及变形 5. 1. 1 测点布置 监测测点布置要求如下： a）工作面推进超过（跨落法开采）初次来压步距时，与工作面平行方向布设测线，测线间距应大 于（落法开采)周期来压步距，测线不宜少于3条。 b） 每条测线布置不宜少于3组测站，每个测站布置不宜少于3个测点，测点间距宜小于5m。 c） 每个测点垂直安设1个压力计和1个位移计，两者间距宜小于1m。 （P 测线及测站布置方式如图1所示。 回采巷道 测站。 开 工作面 充填体 切 O 回采巷道 说明： Lo 初次来压步距； 周期来压步距。 L 图1测线及测站布置方式示意图 5. 1. 2 监测要求 监测要求如下： a） 位移计初始数据从安装调试结束后开始采集。 压力计初始数据从安装调试结束后开始采集。 c) 监测次数：每日监测不小于1次，或实施在线实时监测。 监测时间不宜小于上覆岩层移动时间，应符合《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压 煤开采规程》的规定。 5.1.31 监测结果表述 5.1.3.1充填体应力 以工作面推进距离L(m)为横坐标，充填体应力α(MPa)为纵坐标绘制。-L曲线，并以充填体应力 不再随工作面的推进而增加为最终应力状态。 5.1.3.2充填体应变 充填体应变按照下式计算，精确至0.001。 h 2 NB/T51071—2017 式中： 充填体应变； 充填体压缩量，单位为毫米（mm）； S 充填体初始高度，单位为毫米（mm）。 5.1.3.3应力-应变关系 以充填体应力α(MPa)为横坐标，充填体应变e为纵坐标绘制。-e曲线。 5.2充填体力学性能测试 5.2.1充填体取样 充填体取样应符合GB/T23561.1—2009的规定。 5.2.1.1 设备工具和包装器材 设备工具包括取芯钻机、切割锯。试验样品的包装器材要求应符合GB/T23561.1一2009中4.2 的规定。 5.2.1.2采样数量及规格 每组充填体样品的数量，应满足试样制备的需要，按要求测定的项目确定。各项试验所需标准试样 尺寸与最低数量应符合GB/T23561.1一2009中6.3的规定。考虑到加工中的损耗以及试样偏离度大 于20%时数量应适当增多，采样时一般按规定中所列数量的2倍采取。 5.2.1.3钻取充填体采样 钻取充填体采样需满足如下要求： a）使用取芯钻机采样，至少打2个钻孔，间距不宜小于1个充填步距，取2组充填体试样。 钻取的充填体试样直径不小于50mm。 充填体达到最终强度（28d)之后开始钻孔取样，偏斜度应小于5°并标明所取充填体的位置 c） 和倾角。如偏斜角较大时，应加大取岩芯直径。 5.2.1.4记录与编号 采样的记录与编号按GB/T23561.1一2009中7.1和7.2规定的方法进行。 5.2.1.5封固与装箱 充填体试样的封固及装箱按GB/T23561.1一2009中8.1和8.2规定的方法进行。 5.2.2 试件的加工要求 5.2.2.1 抗压强度试件应加工成50mm×100mm的圆柱体标准试件。 5.2.2.2静力受压弹性模量试件应加工成$50mmX100mm的圆柱体标准试件。 5.2.2.3 抗剪强度实验标准试件应加工成50mmX50mm的圆柱体标准试件。 5.2.3 抗压强度 5.2.3.1 抗压强度试验步骤应符合GB/T50081一2002中B.0.4的规定。 5.2.3.2 抗压强度试验结果计算及确定按GB/T50081一2002中B.0.5的规定执行。 3