[發(fā)明專利]適用于深部復(fù)雜環(huán)境的管縫式錨桿拉拔測(cè)試裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010800569.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN111965026B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳欽正;王劍波;趙杰;李桂林;侯奎奎;劉興全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東黃金礦業(yè)科技有限公司深井開采實(shí)驗(yàn)室分公司
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 汪彩彩

本發(fā)明公開了適用于深部復(fù)雜環(huán)境的管縫式錨桿拉拔測(cè)試裝置及方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)試工序復(fù)雜，對(duì)錨桿是間接進(jìn)行拉板，或者輔助構(gòu)件存在尺寸問題不適用的問題，具有實(shí)現(xiàn)對(duì)錨桿的直接拉拔，更好的保證同軸性，從而提高測(cè)試精度的有益效果，具體方案如下：適用于深部復(fù)雜環(huán)境的管縫式錨桿拉拔測(cè)試裝置，包括連接件，連接件可深入到管縫式錨桿內(nèi)部，連接件的周側(cè)設(shè)有至少兩個(gè)用于同管縫式錨桿內(nèi)部接觸的密封件，沿著連接件的外側(cè)壁設(shè)置注膠管，注膠管的出口端設(shè)于相鄰兩個(gè)密封件之間，連接件一端露出于管縫式錨桿，且露出于管縫式錨桿的一端與連桿連接，連桿設(shè)置穿心式千斤頂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管縫式錨桿現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)，尤其是適用于深部復(fù)雜環(huán)境的管縫式錨桿拉拔測(cè)試裝置及方法。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

在地下礦山，隨著作業(yè)強(qiáng)度的增加，礦巖暴露面積變大，為了有效控制圍巖失穩(wěn)，使用錨桿支護(hù)逐漸增多。其中管縫式錨桿作為一種全長錨固錨桿，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，礦山普遍使用。管縫式錨桿立體部分是一根縱向開縫的高強(qiáng)度鋼管，當(dāng)安裝于比管徑稍小的鉆孔時(shí)，可立即在全長范圍內(nèi)對(duì)孔壁施加徑向壓力和阻止圍巖下滑的摩擦力，加上錨桿托盤托板的承托力，從而使圍巖處于三向受力狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)巖層穩(wěn)定。在爆破振動(dòng)圍巖移動(dòng)等情況下，其后期錨固力有明顯增大，當(dāng)圍巖發(fā)生顯著位移時(shí)，錨桿并不失去其支護(hù)抗力。但管縫式錨桿也有明顯不足，比如其錨固效果受安裝工藝的影響大，鉆孔直徑、鉆孔深度等都會(huì)對(duì)其錨固力產(chǎn)生影響。礦山現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明，同樣的管縫式錨桿采用不同的安裝方式、用于不同的地質(zhì)環(huán)境中，其錨固效果存在顯著差異。

隨著礦山開采深度的增加，地壓顯現(xiàn)嚴(yán)重，巷道圍巖片幫、巖爆等事故增多。管縫式錨桿本身具有一定的抵抗變形，控制圍巖失穩(wěn)的能力。但受不同安裝方式、巖體條件等因素影響，管縫式錨桿所發(fā)揮的作用不盡相同。為保障采礦活動(dòng)安全，保護(hù)工人安全，減少設(shè)備受損，延長井巷工程服務(wù)年限，通過驗(yàn)證管縫式錨桿的錨固效果來進(jìn)行支護(hù)優(yōu)化勢(shì)在必行。通過測(cè)試管縫式的拉拔力是評(píng)價(jià)錨固效果最為直接有效的方式。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試管縫式錨桿拉拔力特別是在深部復(fù)雜環(huán)境中測(cè)試一直是一項(xiàng)難題，難以對(duì)管縫式錨桿桿體進(jìn)行有效拉拔。

目前，常用的拉拔手段是在錨桿端部焊有螺紋的金屬桿，通過連接螺紋桿，進(jìn)行拉拔力測(cè)試，這種測(cè)試方法存在以下幾點(diǎn)問題：

(1)該方法需要專業(yè)電工、焊工等到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，攜帶電焊機(jī)、變壓器、電源線等繁重設(shè)備，操作不便；另外，深部礦山環(huán)境復(fù)雜，常有淋水、滴水現(xiàn)象，不適合帶電作業(yè)；

(2)使用電焊會(huì)產(chǎn)生電火花，存在引發(fā)火災(zāi)事故的風(fēng)險(xiǎn)。在物資儲(chǔ)備硐室附近，不允許使用會(huì)產(chǎn)生明火的設(shè)備。

(3)錨桿拉拔力測(cè)試過程中，需要施加的力與錨桿處于同軸位置。然而在焊接過程中，緊靠肉眼觀察無法保證外接金屬桿與錨桿同軸。另外，有些管縫式錨桿在安裝時(shí)就與巖壁形成一定角度，這無疑增加了焊工的作業(yè)難度，也難以保證測(cè)量準(zhǔn)確性。

(4)在進(jìn)行拉拔測(cè)試時(shí)，容易出現(xiàn)焊接點(diǎn)斷裂，不僅無法得到拉拔力數(shù)據(jù)，還可能發(fā)生傷人事故。

(5)使用該方法，人力、物力成本高，工序復(fù)雜、費(fèi)時(shí)，測(cè)試效率低。

另外，也有在錨桿內(nèi)或者端部預(yù)先安裝輔助構(gòu)件，后續(xù)直接與拉拔測(cè)試系統(tǒng)相連。這種做法，一是會(huì)增加現(xiàn)場(chǎng)工人作業(yè)難度；二是受制于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件和安裝方式，預(yù)加工的輔助構(gòu)件可能由于尺寸問題，無法安裝或者安裝不到位，造成后續(xù)無法進(jìn)行拉拔測(cè)試；再者，預(yù)留在管體內(nèi)的構(gòu)件可能會(huì)增加錨桿與孔壁的摩擦，造成測(cè)量效果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供適用于深部復(fù)雜環(huán)境的管縫式錨桿拉拔測(cè)試裝置，操作方便，使用便捷，能夠有效解決傳統(tǒng)管縫式錨桿測(cè)試中存在的不足，有效保持施加的拉拔力與錨桿處于同軸位置，減少焊接工作量，降低焊接難度，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。