位移應(yīng)變錨桿綜合預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及巷道圍巖變形監(jiān)測(cè)與支護(hù)效果評(píng)價(jià)分析領(lǐng)域，具體為一種位移應(yīng)變錨桿綜合預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]巷道圍巖的支護(hù)方式通常分為主動(dòng)支護(hù)和被動(dòng)支護(hù)兩種，被動(dòng)支護(hù)一般采用U型鋼、工字鋼、梯形鋼棚等金屬型鋼對(duì)巷道頂板和兩幫圍巖進(jìn)行被動(dòng)承載支護(hù)，由于支護(hù)阻力偏低、支架受力分布不均勻?qū)е轮Ъ艹袎浩d容易引發(fā)支架變形和損壞；主動(dòng)支護(hù)則以錨桿支護(hù)為主，錨桿支護(hù)能夠有效限定錨固區(qū)圍巖的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展、層間漂移、裂隙擴(kuò)張和層面滑動(dòng)，充分發(fā)揮巷道圍巖的力學(xué)承載性能，便于與作用圍巖空間形成次生承載關(guān)鍵層，擴(kuò)大巖體的承載范圍和活動(dòng)半徑，提高支護(hù)斷面的結(jié)構(gòu)完整性、受力連續(xù)性和整體穩(wěn)定性，減少圍巖的起裂形變和垮落破壞。由于錨桿支護(hù)的突出優(yōu)勢(shì)，使其在煤礦巷道支護(hù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而在錨桿支護(hù)過程中，如何對(duì)其支護(hù)過程進(jìn)行有效追蹤和支護(hù)性能評(píng)價(jià)成為新的技術(shù)難題，現(xiàn)有的做法通常采用電阻應(yīng)變監(jiān)測(cè)儀和位移應(yīng)變測(cè)試器單獨(dú)對(duì)作業(yè)錨桿進(jìn)行應(yīng)變監(jiān)測(cè)，將錨桿逐一接線并進(jìn)行應(yīng)力或位移應(yīng)變測(cè)試排查，逐個(gè)找出隱患判斷是否支護(hù)失效，這種做法施工程序繁瑣，測(cè)試工序復(fù)雜，而且浪費(fèi)大量的人力物力。隨著煤礦開采機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化水平的不斷提高和快速發(fā)展，改善巷道圍巖錨桿支護(hù)的監(jiān)測(cè)手段和預(yù)警技術(shù)，形成錨桿支護(hù)、形變監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警多種功能協(xié)同融合的作用系統(tǒng)變得愈加緊迫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有錨桿單獨(dú)支護(hù)與監(jiān)測(cè)預(yù)警相互分離的缺點(diǎn)，提供了一種合理支護(hù)、高效預(yù)警、支護(hù)監(jiān)測(cè)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的新型位移應(yīng)變錨桿綜合預(yù)警系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:所述的位移應(yīng)變錨桿綜合預(yù)警系統(tǒng)，由錨桿桿體、位移應(yīng)變計(jì)、信號(hào)傳輸線路、壁面錨鎖端頭、信號(hào)接收處理器、感應(yīng)芯片、信號(hào)輸出管和警報(bào)器構(gòu)成。所述的錨桿桿體內(nèi)開設(shè)淺槽，所述的位移應(yīng)變計(jì)均勻間隔式布置于淺槽中，錨桿變形參數(shù)通過信號(hào)傳輸線路依次傳出，信號(hào)經(jīng)過壁面錨鎖端頭到達(dá)內(nèi)置感應(yīng)芯片的信號(hào)接收處理器，信號(hào)接收處理器對(duì)位移參數(shù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和信號(hào)處理，當(dāng)位移變形量超過錨桿自身承受的最大允許額定變形值時(shí)，報(bào)警指令通過信號(hào)輸出管傳遞至警報(bào)器，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員錨桿支護(hù)失效，需及時(shí)對(duì)支護(hù)斷面進(jìn)行加固處理。
[0005]根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述的位移應(yīng)變計(jì)通過信號(hào)傳輸線路連接貫通，并內(nèi)敷于錨桿桿體中。
[0006]根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述的壁面錨鎖端頭將錨桿桿體緊密固定于圍巖之中，所述的感應(yīng)芯片安置于信號(hào)接收處理器內(nèi)部，擔(dān)負(fù)位移形變信號(hào)的數(shù)據(jù)處理中樞。
[0007]根據(jù)所述的系統(tǒng)，所述的警報(bào)器是位移應(yīng)變感應(yīng)裝置，只有當(dāng)位移變形量超過錨桿自身承受的最大允許額定變形值時(shí)，才會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:該系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)錨桿單獨(dú)支護(hù)與監(jiān)測(cè)預(yù)警的分離模式，實(shí)現(xiàn)了錨桿支護(hù)與監(jiān)測(cè)預(yù)警的完美統(tǒng)一和有機(jī)重組，在錨桿中加入預(yù)警裝置，不僅能最大限度的發(fā)揮錨桿主動(dòng)支護(hù)的效果，而且可以對(duì)錨桿受圍巖應(yīng)力發(fā)生變形失穩(wěn)以致失去錨固作用進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)測(cè)，對(duì)維護(hù)巷道穩(wěn)定、保障安全生產(chǎn)具有重要作用。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型位移應(yīng)變錨桿綜合預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為位移應(yīng)變錨桿綜合預(yù)警系統(tǒng)在矩形巷道的應(yīng)用模型示意圖。
[0011]圖中，錨桿桿體1、位移應(yīng)變計(jì)2、信號(hào)傳輸線路3、壁面錨鎖端頭4、信號(hào)接收處理器5、感應(yīng)芯片6、信號(hào)輸出管7、警報(bào)器8、矩形巷道9、位移應(yīng)變錨桿綜合預(yù)警系統(tǒng)10、頂板圍巖Ii和巷幫圍巖12。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施過程作進(jìn)一步詳述:
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型由錨桿桿體1、位移應(yīng)變計(jì)2、信號(hào)傳輸線路3、壁面錨鎖端頭4、信號(hào)接收處理器5、感應(yīng)芯片6、信號(hào)輸出管7和警報(bào)器8構(gòu)成，所述的銷桿桿體I內(nèi)開設(shè)淺槽，所述的位移應(yīng)變計(jì)2均勻間隔式布置于淺槽中，錨桿變形參數(shù)通過信號(hào)傳輸線路3依次傳出，信號(hào)經(jīng)過壁面錨鎖端頭4到達(dá)內(nèi)置感應(yīng)芯片6的信號(hào)接收處理器5，信號(hào)接收處理器5對(duì)位移參數(shù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和信號(hào)處理，當(dāng)位移變形量超過錨桿自身承受的最大允許額定變形值時(shí)，報(bào)警指令通過信號(hào)輸出管7傳遞至警報(bào)器8，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0014]具體實(shí)施過程中，所述系統(tǒng)的位移應(yīng)變計(jì)通過信號(hào)傳輸線路連接貫通，并內(nèi)敷于錨桿桿體中。所述的壁面錨鎖端頭將錨桿桿體緊密固定于圍巖之中，所述的感應(yīng)芯片安置于信號(hào)接收處理器內(nèi)部，擔(dān)負(fù)位移形變信號(hào)的數(shù)據(jù)處理中樞。所述的警報(bào)器是位移應(yīng)變感應(yīng)裝置，只有當(dāng)位移變形量超過錨桿自身承受的最大允許額定變形值時(shí)，才會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員錨桿支護(hù)失效，需及時(shí)對(duì)支護(hù)斷面進(jìn)行加固處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種位移應(yīng)變錨桿綜合預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:由錨桿桿體(1)、位移應(yīng)變計(jì)(2)、信號(hào)傳輸線路(3)、壁面銷鎖端頭(4)、信號(hào)接收處理器(5)、感應(yīng)芯片(6)、信號(hào)輸出管(7)和警報(bào)器(8)構(gòu)成，所述的錨桿桿體(1)內(nèi)開設(shè)淺槽，所述的位移應(yīng)變計(jì)(2)均勻間隔式布置于淺槽中，錨桿變形參數(shù)通過信號(hào)傳輸線路(3)依次傳出，信號(hào)經(jīng)過壁面錨鎖端頭(4)到達(dá)內(nèi)置感應(yīng)芯片(6)的信號(hào)接收處理器(5)，所述的信號(hào)接收處理器(5)對(duì)位移參數(shù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和信號(hào)處理，當(dāng)位移變形量超過錨桿自身承受的最大允許額定變形值時(shí)，報(bào)警指令通過信號(hào)輸出管(7)傳遞至警報(bào)器(8)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員錨桿支護(hù)失效，需及時(shí)對(duì)支護(hù)斷面進(jìn)行加固處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的位移應(yīng)變計(jì)(2)通過信號(hào)傳輸線路(3 )連接貫通，并內(nèi)敷于錨桿桿體(1)中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的壁面錨鎖端頭(4)將錨桿桿體(1)緊密固定于圍巖之中，所述的感應(yīng)芯片(6)安置于信號(hào)接收處理器(5)內(nèi)部，擔(dān)負(fù)位移形變信號(hào)的數(shù)據(jù)處理中樞。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的警報(bào)器(8)是位移應(yīng)變感應(yīng)裝置，只有當(dāng)位移變形量超過錨桿自身承受的最大允許額定變形值時(shí)，才會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種位移應(yīng)變錨桿綜合預(yù)警系統(tǒng)，主要包括：錨桿桿體、位移應(yīng)變計(jì)、信號(hào)傳輸線路、壁面錨鎖端頭、信號(hào)接收處理器、感應(yīng)芯片、信號(hào)輸出管和警報(bào)器。錨桿桿體內(nèi)開設(shè)淺槽，位移應(yīng)變計(jì)均勻間隔式布置于淺槽中，錨桿變形參數(shù)通過信號(hào)傳輸線路依次傳出，信號(hào)經(jīng)過壁面錨鎖端頭到達(dá)內(nèi)置感應(yīng)芯片的信號(hào)接收處理器，信號(hào)接收處理器對(duì)位移參數(shù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和信號(hào)處理，當(dāng)位移變形量超過錨桿自身承受的最大允許額定變形值時(shí)，報(bào)警指令通過信號(hào)輸出管傳遞至警報(bào)器，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。本實(shí)用新型打破了傳統(tǒng)錨桿單獨(dú)支護(hù)與監(jiān)測(cè)預(yù)警的分離模式，實(shí)現(xiàn)了錨桿支護(hù)與監(jiān)測(cè)預(yù)警的完美統(tǒng)一和有機(jī)重組，對(duì)維護(hù)巷道穩(wěn)定、保障安全生產(chǎn)具有重要作用。
【IPC分類】E21D21/00, E21F17/18
【公開號(hào)】CN205025504
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520797074
【發(fā)明人】王新豐, 李賀俠, 李海森, 陳賓, 鹿浩, 黃登山
【申請(qǐng)人】王新豐
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日