[發明專利]一種溫濕度傳感智能錨桿

在審

• 申請號: 202010586920.1
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111595388A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 王新豐;陸明遠;高毓浩;李海坤;劉文港;何毅;胡燕;張瑾;戴小艷
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G05B19/042;E21D21/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 崔玥

本發明涉及一種溫濕度傳感智能錨桿。該溫濕度傳感智能錨桿包括：溫度傳感器探頭、濕度傳感器探頭、數據采集模塊、數據線纜、錨桿桿體和墊板，所述溫度傳感器探頭和所述濕度傳感器探頭位于所述錨桿桿體桿頭，所述溫度傳感器探頭和所述濕度傳感器探頭通過所述數據線纜將溫度數據和濕度數據發送至所述數據采集模塊，所述錨桿桿體的桿尾設置墊板，所述錨桿桿體通過所述數據線纜與所述數據采集模塊連接。本發明能夠在加固圍巖的同時，對圍巖環境溫度與濕度進行數據采集與監測。

技術領域

本發明涉及深部巖體力學實踐分析領域，特別是涉及一種溫濕度傳感智能錨桿。

背景技術

大部分國有重點煤礦將進入1000m以上的開采深度，深部開采的趨勢不可避免。在深部環境下，地溫以每100m升高1.5-4.5℃的規律逐漸增加，溫度將達到30-50℃。溫度每升高1℃，地應力可增加0.4-0.5MPa。與淺部相比，在超出常溫環境下巖石的變形特征和物理力學指標均發生明顯的變化，許多堅硬巖石會伴隨出現大位移和大變形。當地下巷道開掘時，圍巖與外界必定會發生一定的熱量交換，外界風流溫度的變化將在圍巖內產生一個不斷變化的溫度場分布區域，深井巷道圍巖在這個變化溫度場的長期作用下將產生膨脹和收縮，從而形成一定的熱應力，熱應力的長時間作用又可以改變圍巖流變變形的速率。

另外地下水對巖體的物理、化學、力學作用，不僅可以改變其強度，而且可以改變巖體的應力狀態。在高巖溶水壓的作用下，深部巷道圍巖受地下水的長期浸泡作用，內聚力大大削弱，強宏觀度的降低幅度較大，巖體塑性及流變性能變化十分顯著。特別地，含有伊利石、蒙脫石等粘土礦物的軟巖遇水產生軟化、泥化作用，發生明顯的體積膨脹、崩解和溶解等變化，加速了巷道圍巖變形破壞，增大了深部軟巖巷道的支護難度。高地溫與高巖溶水壓對圍巖的物理力學性質產生顯著影響，使井下作業環境惡化，進而影響井下工人的施工質量與安全生產。為加強高地溫與高巖溶水壓影響巷道圍巖力學性質方面的深部巖體力學研究，需要大量采集深井真實環境下的圍巖溫度與濕度數據，進行數值分析與理論實踐突破。

發明內容

本發明的目的是提供一種溫濕度傳感智能錨桿，能夠在加固圍巖的同時，對圍巖環境溫度與濕度進行數據采集與監測。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種溫濕度傳感智能錨桿，包括：溫度傳感器探頭、濕度傳感器探頭、數據采集模塊、數據線纜、錨桿桿體和墊板，所述溫度傳感器探頭和所述濕度傳感器探頭位于所述錨桿桿體的+桿頭，所述溫度傳感器探頭和所述濕度傳感器探頭通過所述數據線纜將溫度數據和濕度數據發送至所述數據采集模塊，所述錨桿桿體的桿尾設置墊板，所述錨桿桿體通過所述數據線纜與所述數據采集模塊連接。

可選的，所述錨桿桿體包括金屬桿頭、金屬外殼和橡膠內殼，所述橡膠內殼位于所述金屬外殼的內部，所述橡膠內殼內設置所述數據線纜，所述金屬桿頭位于所述金屬外殼的一側，所述溫度傳感器探頭和濕度傳感器探頭位于所述金屬桿頭的內部。

可選的，還包括探窗，所述探窗設置在金屬桿頭上。

可選的，還包括防塵過濾網，所述防塵過濾網設置在所述探窗上。

可選的，還包括螺栓，所述墊板與所述螺栓連接。

可選的，所述墊板為圓形板。

根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：

本發明的溫濕度傳感智能錨桿對原有金屬錨桿進行了改進，在加固圍巖的同時監測其溫濕度環境數據，對于輔助礦山巷道圍巖壓力監測與加強深部巖體力學實踐分析具有重大意義。

附圖說明