[發(fā)明專利]一種煤礦巷道煤巖體錨固性能測試裝置及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310170830.4
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN103278384A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林健;徐佑林
• 申請（專利權(quán)）人: 天地科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01B21/02;G01L5/24
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 韓國勝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種煤礦巷道煤巖體錨固性能測試裝置及測量方法。

背景技術(shù)

隨著預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)的不斷改進(jìn)和提高，錨固理論的不斷發(fā)展和完善，以及新型高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度錨桿材料的開發(fā)與研制，預(yù)應(yīng)力錨桿已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水利、礦山、交通、建筑等多個(gè)領(lǐng)域的地下工程之中。

煤礦巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)評(píng)估，煤巷圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估的內(nèi)容包括現(xiàn)場地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件調(diào)查、煤巷圍巖物理力學(xué)性質(zhì)測定、圍巖結(jié)構(gòu)觀測、地應(yīng)力測試和錨桿拉拔力試驗(yàn)。錨桿拉拔試驗(yàn)的目的是判定巷道圍巖的可錨性，評(píng)價(jià)錨桿、樹脂、圍巖錨固系統(tǒng)的性能和錨桿的錨固力。圍巖的可錨性試驗(yàn)是巷道進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作，也是判斷軟巖巷道或者進(jìn)行瓦斯抽采的高瓦斯煤層巷道是否可采用錨桿支護(hù)的依據(jù)。特別是對(duì)于高預(yù)應(yīng)力強(qiáng)力錨桿支護(hù)系統(tǒng)，圍巖的可錨性是關(guān)系到錨桿支護(hù)是否成功的關(guān)鍵。所以，在錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)前，必須進(jìn)行煤巖體可錨性試驗(yàn)。

煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范規(guī)定，拉拔試驗(yàn)主要通過對(duì)錨桿均勻逐級(jí)加載到錨桿滑動(dòng)或者桿體破壞為止，由一人加載，一人記錄完成。只能測出錨桿滑動(dòng)或者破壞時(shí)的拉拔力，不能得到托盤等護(hù)表構(gòu)件在煤壁的壓入量和每個(gè)力學(xué)階段的拉拔力與錨桿位移曲線，在進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)缺乏可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

為了解決以上問題，本發(fā)明做了有益改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的一個(gè)要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠連續(xù)測量拉拔力和錨桿位移關(guān)系的煤礦巷道煤巖體錨固性能測試裝置；本發(fā)明另外要解決的技術(shù)問題是還提供了采用該煤礦巷道煤巖體錨固性能測試裝置的測量方法。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種煤礦巷道煤巖體錨固性能測試裝置，包括施力裝置、測力計(jì)、第一位移傳感器、第一錨桿和第二錨桿，所述第一錨桿和所述第二錨桿均錨固在煤礦巷道煤巖體上；

所述施力裝置和所述測力計(jì)均設(shè)于所述第一錨桿上；所述施力裝置用于對(duì)所述第一錨桿施加拉拔力；所述測力計(jì)用于檢測所述施力裝置對(duì)所述第一錨桿施加的拉拔力的大小；

所述第一位移傳感器的一端固定在所述第一錨桿上，另一端固定在所述第二錨桿上，用于檢測所述第一錨桿在所述施力裝置施加的拉拔力作用下相對(duì)于所述第二錨桿產(chǎn)生的位移。

進(jìn)一步，所述第一錨桿和所述第二錨桿均錨固在煤礦巷道同側(cè)的煤巖體上。

進(jìn)一步，所述施力裝置和所述測力計(jì)均設(shè)于所述第一錨桿的露于煤巖體外的一端。

進(jìn)一步，所述第一位移傳感器的一端與所述第一錨桿之間的固定點(diǎn)位于所述第一錨桿的露于煤巖體外的一端；所述第一位移傳感器的另一端與所述第二錨桿之間的固定點(diǎn)位于與所述第二錨桿的露于煤巖體外的一端固定連接并向所述第一錨桿方向延伸的伸縮桿上。

進(jìn)一步，所述第一錨桿的露于煤巖體外的一端固定連接有第一延長桿，所述第一位移傳感器的一端與所述第一錨桿之間的固定點(diǎn)位于與所述第一延長桿固定連接的接觸板上；所述第二錨桿的露于煤巖體外的一端固定連接有第二延長桿，所述第二延長桿上連接有一個(gè)旋轉(zhuǎn)接頭，所述第一位移傳感器的另一端與所述第二錨桿之間的固定點(diǎn)位于與所述旋轉(zhuǎn)接頭固定連接并向所述第一錨桿方向延伸的伸縮桿上。

進(jìn)一步，還包括用于測量煤巖體表面壓入量的第二位移傳感器，所述第二位移傳感器的一端固定在煤巖體表面壓設(shè)的托板上，所述第二位移傳感器的另一端固定在與所述第二錨桿相連接的橫桿上。

進(jìn)一步，還包括用于測量煤巖體表面壓入量的第二位移傳感器，所述第二位移傳感器的一端固定在煤巖體表面壓設(shè)的托板上，所述測力計(jì)為千斤頂，所述第二位移傳感器的另一端固定在所述千斤頂?shù)耐鈿ど稀?/p>

本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)主題是，一種煤礦巷道煤巖體錨固性能測量方法，包括如下步驟：

步驟101，將權(quán)利要求1至7任一所述的煤礦巷道煤巖體錨固性能測試裝置置于煤礦巷道內(nèi)，所述第一錨桿和所述第二錨桿均錨固在煤礦巷道煤巖體上且所述第一錨桿的錨入位置位于待測煤巖體的測量點(diǎn)；

步驟102，通過所述施力裝置對(duì)所述第一錨桿逐步施加拉拔力；

步驟103，通過所述測力計(jì)記錄所述施力裝置對(duì)所述第一錨桿逐步施加拉拔力的大小；

步驟104，通過所述第一位移傳感器記錄所述第一錨桿在所述施力裝置逐步施加的拉拔力作用下相對(duì)于所述第二錨桿產(chǎn)生的位移；

步驟105，根據(jù)所述測力計(jì)和所述第一位移傳感器所記錄的數(shù)值，得到拉拔力與錨桿位移關(guān)系曲線。