高應(yīng)力巷道的測(cè)力錨桿的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高應(yīng)力巷道的測(cè)力錨桿，屬于礦用支護(hù)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，包括空心桿(4)、激發(fā)電源(2)和設(shè)置在空心桿內(nèi)的圓柱形鐵柱(5)，圓柱形鐵柱(5)的一端設(shè)有脈沖波激發(fā)裝置(6)，另一端裝有脈沖波接收探頭(3)，脈沖波激發(fā)裝置(6)和脈沖波接收探頭(3)分別與顯示處理裝置(1)連接，所述的激發(fā)電源(2)為顯示處理裝置(1)、脈沖波激發(fā)裝置(6)和脈沖波接收探頭(3)供電。其能有效減少外部環(huán)境對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響，進(jìn)而減少測(cè)量誤差，同時(shí)能實(shí)時(shí)得到圍巖高應(yīng)力的大小及變化，對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害能很好的進(jìn)行預(yù)警。
【專利說(shuō)明】高應(yīng)力巷道的測(cè)力錨桿

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種高應(yīng)力巷道的測(cè)力錨桿，屬于礦用支護(hù)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著我國(guó)淺部煤炭資源的大量開(kāi)采，開(kāi)采深度逐年增加，尤其是東部礦 區(qū)，已經(jīng)有很多礦井出現(xiàn)千米深井工作面，其巷道圍巖處于高應(yīng)力狀態(tài)，伴隨而來(lái)的是沖擊 地壓、煤與瓦斯突出、水災(zāi)的自然災(zāi)害發(fā)生的可能性增加。本行業(yè)需要較強(qiáng)的監(jiān)測(cè)手段對(duì)圍 巖受高應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。隨著支護(hù)手段的發(fā)展，傳統(tǒng)的支柱支護(hù)已經(jīng)落后，錨桿支護(hù) 已經(jīng)成為主流趨勢(shì)，空心錨桿的出現(xiàn)，使支護(hù)成本大幅度降低，越來(lái)越受到煤礦支護(hù)工作人 員的親睞。但是，錨桿支護(hù)屬于隱性支護(hù)，在深部礦井巷道中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巷道圍巖高應(yīng)力狀 態(tài)顯得較為困難。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段是電阻應(yīng)變片的方式，即在錨桿表面加載應(yīng)變片，并組成 閉合回路，通過(guò)監(jiān)測(cè)應(yīng)變片的電流的變化來(lái)得到高應(yīng)力的變化，這種方法誤差較大，而且受 到巷道圍巖地質(zhì)條件（如構(gòu)造、瓦斯、水）的影響較大，在高應(yīng)力條件下更加不適合。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種高應(yīng)力巷道的測(cè)力錨桿，能 有效減少外部環(huán)境對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響，進(jìn)而減少測(cè)量誤差，同時(shí)能實(shí)時(shí)得到圍巖高應(yīng)力的 大小及變化，對(duì)煤礦地質(zhì)災(zāi)害能很好的進(jìn)行預(yù)警。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：該高應(yīng)力巷道的測(cè)力錨桿，包 括空心桿、顯示處理裝置、激發(fā)電源和設(shè)置在空心桿內(nèi)的圓柱形鐵柱，圓柱形鐵柱的一端設(shè) 有脈沖波激發(fā)裝置，另一端裝有脈沖波接收探頭，脈沖波激發(fā)裝置和脈沖波接收探頭分別 與顯示處理裝置連接，所述的激發(fā)電源為顯示處理裝置、脈沖波激發(fā)裝置和脈沖波接收探 頭供電。
[0005] 進(jìn)一步，所述的顯示處理裝置由示波器和計(jì)算機(jī)組成。
[0006] 進(jìn)一步，所述的激發(fā)電源為本安型電源。
[0007] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型更加經(jīng)濟(jì)、耐用，其采用圓柱形鐵柱、脈沖波激發(fā)裝 置和脈沖波接收探頭相結(jié)合的方式，利用振動(dòng)波的傳播測(cè)得高應(yīng)力值的方式可以能有效減 少外部環(huán)境對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的影響，進(jìn)而減少圍巖條件引起的誤差，適用性更強(qiáng)；將脈沖波接收 探頭接收到的脈沖波信號(hào)進(jìn)行濾波處理，消除噪音干擾，然后將處理過(guò)的脈沖波顯示出來(lái)， 根據(jù)脈沖的時(shí)間差以及振動(dòng)波在鐵柱中的傳播速度可以得出鐵柱的長(zhǎng)度及變化，然后根據(jù) 鐵柱的彈性模量計(jì)算出錨桿所處位置的應(yīng)力大小及變化，連接上計(jì)算機(jī)，利用相關(guān)現(xiàn)有軟 件可以把應(yīng)力的大小及變化實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，從而能夠?qū)崟r(shí)得到圍巖高應(yīng)力的大小及變化， 對(duì)沖擊地壓、水災(zāi)、煤與瓦斯突出等自然災(zāi)害起到了很好的預(yù)警作用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖中：1、顯示處理裝置，2、激發(fā)電源，3、脈沖波接收探頭，4、空心桿，5、圓柱形鐵 柱，6、脈沖波激發(fā)裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011] 實(shí)施例：
[0012] 1、組裝本實(shí)用新型
[0013] 根據(jù)巷道地質(zhì)條件打鉆孔，并保持鉆孔合適的深度和間排距。如圖1所示，在空心 桿4中裝入圓柱形鐵柱5,用粘合劑將兩者粘合起來(lái)，在錨桿端頭加載脈沖波激發(fā)裝置6,連 接一根導(dǎo)線為其提供電源；在錨桿末端加載脈沖波接收探頭3,分別用導(dǎo)線將脈沖振動(dòng)波 激發(fā)裝置6和接收探頭3與示波器及計(jì)算機(jī)連接起來(lái)。
[0014] 2、測(cè)量脈沖振動(dòng)波傳播速度
[0015] 將組裝好的錨桿置入鉆孔中，將各項(xiàng)錨桿支護(hù)的步驟基本完成時(shí)，但未施加預(yù)緊 力以前，在兩側(cè)分別激發(fā)脈沖振動(dòng)波與接收脈沖振動(dòng)波，在示波器上顯示脈沖的時(shí)間差T i, 根據(jù)圓柱形鐵柱的長(zhǎng)度L，即可以得出脈沖振動(dòng)波在鐵柱中的傳播速度多次測(cè)量求取 平均值歹，相關(guān)公式如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種高應(yīng)力巷道的測(cè)力錨桿，包括空心桿（4)，其特征在于，還包括激發(fā)電源（2)和 設(shè)置在空心桿內(nèi)的圓柱形鐵柱（5)，圓柱形鐵柱（5)的一端設(shè)有脈沖波激發(fā)裝置￠)，另一 端裝有脈沖波接收探頭（3)，脈沖波激發(fā)裝置（6)和脈沖波接收探頭（3)分別與顯示處理裝 置⑴連接，所述的激發(fā)電源⑵為顯示處理裝置（1)、脈沖波激發(fā)裝置（6)和脈沖波接收 探頭⑶供電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高應(yīng)力巷道的測(cè)力錨桿，其特征在于，所述的顯示處理裝置 (1) 由示波器和計(jì)算機(jī)組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高應(yīng)力巷道的測(cè)力錨桿，其特征在于，所述的激發(fā)電源 (2) 為本安型電源。
【文檔編號(hào)】E21D21/02GK204098942SQ201420441010
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】薛俊華, 余國(guó)鋒, 劉冠學(xué), 劉廣建, 陸菜平, 周偉, 段昌瑞, 鄧東升 申請(qǐng)人:淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司