[實(shí)用新型]一種煤礦巷道錨桿支護(hù)質(zhì)量無損檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020305325.1
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN212479298U
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷武林;柴敬;張丁丁;杜文剛;歐陽一博
• 申請（專利權(quán)）人: 隴東學(xué)院;西安科技大學(xué)
• 主分類號: E21D21/02
• 分類號: E21D21/02;G01N3/08;G01B11/16
• 代理公司: 深圳國海智峰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44489
• 代理人: 劉軍鋒

本實(shí)用新型涉及錨桿支護(hù)無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種煤礦巷道錨桿支護(hù)質(zhì)量無損檢測裝置，包括錨桿體、FBG傳感器、BOTDA傳感器、數(shù)據(jù)接收裝置和數(shù)據(jù)顯示裝置，其中，錨桿體沿長度方向設(shè)有三條刻槽，刻槽的長度與錨桿體的長度相同，刻槽與錨桿體的軸線平行，其中一條刻槽內(nèi)固定設(shè)有若干個(gè)串聯(lián)的FBG傳感器，F(xiàn)BG傳感器單端布置，呈直線狀；另外兩條刻槽內(nèi)固定設(shè)有BOTDA傳感器，BOTDA傳感器雙端布置形成回路，呈U型結(jié)構(gòu)；FBG傳感器述BOTDA傳感器的尾纖均與數(shù)據(jù)接收裝置連接，數(shù)據(jù)接收裝置與數(shù)據(jù)顯示裝置連接。該無損檢測裝置可以獲取監(jiān)測點(diǎn)高精度、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)錨桿桿體分布式全面監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及錨桿支護(hù)無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種煤礦巷道錨桿支護(hù)質(zhì)量無損檢測裝置。

背景技術(shù)

煤炭開采過程中導(dǎo)致頂板事故最直接的原因就是巷道支護(hù)不及時(shí)和支護(hù)力度不夠等。而錨桿支護(hù)技術(shù)被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)、有效的。隨著錨桿支護(hù)的大量應(yīng)用，錨桿的支護(hù)質(zhì)量直接影響了煤礦巷道圍巖穩(wěn)定性及安全生產(chǎn)。因此，對錨桿支護(hù)質(zhì)量的實(shí)時(shí)、快速監(jiān)測具有非常重要的意義。

錨桿支護(hù)質(zhì)量傳統(tǒng)的檢測手段比較的多，主要有電阻應(yīng)變計(jì)式、差動(dòng)電阻應(yīng)變計(jì)式、鋼弦式和液壓枕式等幾類傳感器，同時(shí)國內(nèi)外有學(xué)者采用聲頻應(yīng)力波檢測的方法和探地雷達(dá)，小波分析等方法。這些機(jī)電類敏感元器件已大量使用，并已有成熟的技術(shù)，尤其是電阻應(yīng)變計(jì)的長期穩(wěn)定性、溫度漂移、零點(diǎn)穩(wěn)定和長距離傳輸問題得到較好的解決。但對于煤礦地下開采，這些傳感器仍存在防潮、防水、抗干擾性能差，不能實(shí)現(xiàn)分布式測量等缺點(diǎn)，不能很好滿足礦業(yè)工程的實(shí)時(shí)檢測需要。加之具有整個(gè)檢測過程周期較長、設(shè)備安裝極其繁瑣，無法對整個(gè)過程進(jìn)行長期有效的檢測。

分布式光纖傳感技術(shù)是近年來各國競相研發(fā)的新一代檢測技術(shù)，其分布式、長距離、耐久、抗干擾、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，越來越得到工程檢測與監(jiān)測部門的青睞，發(fā)展十分迅速。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述背景技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供一種煤礦巷道錨桿支護(hù)質(zhì)量無損檢測裝置，針對在煤礦井下高溫、潮濕、腐蝕、防爆燈特殊環(huán)境下，可以提供一種高精度、高頻動(dòng)態(tài)、分布式傳感檢測的聯(lián)合傳感檢測方案。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種煤礦巷道錨桿支護(hù)質(zhì)量無損檢測裝置，包括錨桿體、FBG傳感器、BOTDA傳感器、數(shù)據(jù)接收裝置和數(shù)據(jù)顯示裝置，其中，錨桿體沿長度方向設(shè)有三條刻槽，分別為第一刻槽、第二刻槽和第三刻槽，三條刻槽的長度與錨桿體的長度均相同，且三條刻槽與錨桿體的軸線平行，其中第一刻槽內(nèi)固定設(shè)有若干個(gè)串聯(lián)的FBG傳感器，第二刻槽和第三刻槽內(nèi)固定設(shè)有BOTDA傳感器，BOTDA傳感器在第二刻槽和第三刻槽內(nèi)形成回路，呈U型結(jié)構(gòu)； FBG傳感器和BOTDA傳感器的尾纖均與數(shù)據(jù)接收裝置電連接，數(shù)據(jù)接收裝置與數(shù)據(jù)顯示裝置電連接。

進(jìn)一步的，錨桿體為圓柱形狀，第一刻槽、第二刻槽和第三刻槽均布置在錨桿體的半圓柱面上，第二刻槽和第三刻槽相對設(shè)置，第一刻槽分別與第二刻槽和第三刻槽呈90°設(shè)置。

進(jìn)一步的，BOTDA傳感器布置在錨桿體上相對的兩條刻槽上，BOTDA傳感器呈U型結(jié)構(gòu)設(shè)置。

進(jìn)一步的，刻槽的槽深0.5mm-2mm。

進(jìn)一步的，三條刻槽內(nèi)均灌注環(huán)氧樹脂膠，環(huán)氧樹脂膠將FBG傳感器和BOTDA 傳感器固定在刻槽內(nèi)。

進(jìn)一步的，F(xiàn)BG傳感器為4個(gè)，串聯(lián)布置在其中一條刻槽內(nèi)，相鄰兩個(gè)FBG 傳感器的布置間距為0.1mm-0.5mm。

進(jìn)一步的，錨桿體的尾端點(diǎn)固定連接有柔性鋼管，F(xiàn)BG傳感器和BOTDA傳感器的尾纖穿過柔性鋼管布設(shè)。