一种锚索支护力检测装置及方法与流程

【技术领域】

本发明属于地下工程巷道支护技术领域，具体涉及到一种锚索支护力检测装置和一种锚索支护力检测方法。

背景技术：

随着浅部煤炭资源的逐渐枯竭，煤炭开采逐渐向深部转移，巷道围岩力学环境日趋复杂，深部巷道围岩表现出来的大变形、大范围失稳破坏、长期变形等一系列工程响应问题愈发严重。锚索支护作为一种普遍采用的支护手段，发挥着至关重要的作用。

锚索支护在实际煤矿巷道支护中表现出以下优点：锚索承载能力大，单根锚索能够提供20吨以上承载力；锚索较锚杆长度大，长度在6m以上，能够提供更大的锚固范围，将巷道表面的软弱围岩悬挂在深部稳定岩层中，提高巷道围岩稳定性；锚索是主动支护，锚索提供的预应力能够从变形初期有效控制围岩变形；这些都为在煤矿开采过程中的巷道围岩稳定提供重大安全保障。

然而，由于使用条件、安装原因和受力不均匀等方面的原因致使锚索支护失效的现象时有发生。同时，由于锚索支护结构处于巷道围岩之中，锚索是否失效无法及时得到观测，因而无法准确地判断锚索是否提供了足够的支护力，使得锚索锚固的质量问题难以被发现，容易出现安全隐患和造成工程事故。

为了避免上述问题，需要在工程现场检测锚索的支护力，目前一般采用拉拔试验方法来获取锚索的支护力数据，试验时使用锚索拉拔器套在待测锚索上对锚索进行张拉，直到锚索松动时停止，这种方法在获得锚索支护力的同时，由于锚索拉拔器对待测锚索持续进行张拉，持续的张拉容易破坏已经安装在巷道围岩中的待测锚索的锚固结构，导致锚索失效。另外，对于检测时采用的装置，一般采用锚索拉拔器直接套在待测锚索上对锚索进行张拉，由于锚索拉拔器的后坐力在一定程度上影响到锚索的受力，容易导致检测结果不能真实反映锚索的实际支护力。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题在于提供一种锚索支护力检测装置和一种锚索支护力检测方法，在检测支护力的同时不会破坏待测锚索的锚固结构而使锚索失效，且能快速且有效地检测出锚索的支护力，为巷道围岩的稳定控制提供可靠的数据支撑。

为解决上述问题，本发明提供技术方案如下：

一种锚索支护力检测装置，包括：

压力计，其设于待测锚索的锚索锁具上且一端紧贴锚索托盘，用于为锚索支护力的检测提供判断值；

反力罩，其包括反力罩盖板和连接反力罩盖板与巷道表面的支撑块，所述的反力罩盖板与支撑块连接的一端设有可以包围锚索锁具和锚索托盘的反力罩腔体，所述的反力罩盖板上设有用于供待测锚索的连接端穿过的反力罩通孔；

锚索张拉机具，其包括能与待测锚索的连接端连接且端部与所述的反力罩盖板相接触的锚索拉拔器和能为锚索拉拔器提供张拉动力的气动油源，所述的锚索拉拔器上设有连接锚索拉拔器和气动油源的油管，所述的气动油源上设有油源压力表，当压力计上的读数发生变化时，油源压力表所测得的压强值按照压强压力对照表转换所得的锚索拉拔器的拉力值为待测锚索的支护力。

如上所述的锚索支护力检测装置，所述的压力计包括压力计测力部分和压力计显示部分，所述的压力计测力部分上设有连接压力计测力部分和压力计显示部分的柔性线缆，所述的压力计测力部分安装在待测锚索的锚索锁具上且其一端紧贴锚索托盘。

如上所述的锚索支护力检测装置，所述的支撑块垂直于反力罩盖板并沿反力罩盖板的外周边环绕排布形成一体，所述的支撑块上与巷道表面连接的一端设有供压力计显示部分和柔性线缆通过的凹槽。

如上所述的锚索支护力检测装置，所述的反力罩盖板为长方体结构或者正方体结构，所述的支撑块环绕反力罩盖板的四边长边缘连续排布形成一体，所述的支撑块对应反力罩盖板的四边长方向分别设有一个凹槽。

如上所述的锚索支护力检测装置，所述的反力罩通孔设于所述的反力罩盖板的中心位置。

如上所述的锚索支护力检测装置，所述的气动油源上设有可带动气动油源移动的滚轮。

一种锚索支护力检测方法，采用权利要求如上所述的锚索支护力检测装置，具体步骤如下：

1)将压力计安装在待测锚索的锚索锁具上且其一端紧贴锚索托盘，并对压力计施加一定的压力；

2)将反力罩盖板中的反力罩通孔对准待测锚索，使锚索从反力罩通孔穿过，且反力罩腔体包围锚索锁具和锚索托盘，支撑块与巷道表面接触；

3)将锚索拉拔器通过油管与气动油源连接；

4)将锚索拉拔器安装在待测锚索端部，启动气动油源使锚索拉拔器对待测锚索进行张拉，当压力计的读数发生变化时，停止气动油源，并记录油源压力表上的压强值，按照压强压力对照表即可转换得到锚索的支护力。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

本发明提供的锚索支护力检测装置和锚索支护力检测方法，采用反力罩保护待测锚索、锚索托盘及锚索锁具，使锚索拉拔器的后坐力作用在反力罩上，避免因后坐力的影响导致检测结果不能真实反映锚索的实际支护力，在保证锚索拉拔正常进行的同时，能快速且有效地检测出锚索的支护力；同时采用压力计为检测锚索支护力提供一个判断值，在压力计数值变化时马上停止对锚索的张拉，在检测支护力的同时不会破坏待测锚索的锚固结构而使锚索失效。采用本发明提供的锚索支护力检测装置及方法，不仅能为锚索支护力的检测提供更为安全而有效的方法，而且能为巷道围岩的稳定控制提供可靠的数据支撑。

【附图说明】

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例反力罩的结构示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

请参阅附图1至附图2，本实施例提供一种锚索支护力检测装置。

本实施例包括：

压力计1，其设于待测锚索4的锚索锁具5上且一端紧贴锚索托盘6，用于为锚索支护力的检测提供判断值；

反力罩2，其包括反力罩盖板21和连接反力罩盖板21与巷道表面的支撑块22，所述的反力罩盖板21与支撑块22连接的一端设有可以包围锚索锁具5和锚索托盘6的反力罩腔体23，所述的反力罩盖板21上设有用于供待测锚索4的连接端穿过的反力罩通孔211；

锚索张拉机具3，其包括能与待测锚索4的连接端连接且端部与所述的反力罩盖板21相接触的锚索拉拔器31和能为锚索拉拔器31提供张拉动力的气动油源32，所述的锚索拉拔器31上设有连接锚索拉拔器31和气动油源32的油管33，所述的气动油源32上设有油源压力表321，当压力计1上的读数发生变化时，油源压力表321测得的压强值按照压强压力对照表转换所得的锚索拉拔器的拉力值为待测锚索的支护力。

本实施例提供的锚索支护力检测装置，采用反力罩保护待测锚索、锚索托盘及锚索锁具，使锚索拉拔器的后坐力作用在反力罩上，避免因后坐力的影响导致检测结果不能真实反映锚索的实际支护力，在保证锚索拉拔正常进行的同时，能快速且有效地检测出锚索的支护力；同时采用压力计为检测锚索支护力提供一个判断值，在压力计数值变化时马上停止对锚索的张拉，在检测支护力的同时不会破坏待测锚索的锚固结构而使锚索失效。采用本发明提供的锚索支护力检测装置，不仅能为锚索支护力的检测提供更为安全而有效的方法，而且能为巷道围岩的稳定控制提供可靠的数据支撑。

进一步地，为了使检测更为方便，所述的压力计1包括压力计测力部分11和压力计显示部分12，所述的压力计测力部分11上设有连接压力计测力部分11和压力计显示部分12的柔性线缆13，所述的压力计测力部分11安装在待测锚索4的锚索锁具5上且其一端紧贴锚索托盘6。将压力计的压力计测量部分和压力计显示部分用柔性线缆连接，压力计显示部分置于巷道表面，可以更加方便观测压力计的数值变化，及时停止气动油源，获得更加准确的锚索支护力数据。

进一步地，为了使检测更为方便，所述的支撑块22垂直于反力罩盖板21并沿反力罩盖板21的外周边环绕排布形成一体，所述的支撑块22上与巷道表面连接的一端设有供压力计显示部分12和柔性线缆13通过的凹槽221。凹槽可以避免反力罩受力后对柔性线缆进行挤压，确保检测顺利进行。

进一步地，为了使检测更为方便，所述的反力罩盖板21为长方体结构或者正方体结构，所述的支撑块22环绕反力罩盖板21的四边长边缘连续排布形成一体，所述的支撑块22对应反力罩盖板21的四边长方向分别设有一个凹槽221。四个凹槽可以更加方便安装和观察待测锚索及锚索托盘和锚索锁具的状态，使用起来更加方便。

进一步地，为了使检测更为方便，所述的反力罩通孔211设于所述的反力罩盖板21的中心位置。反力罩通孔设置在中心位置使反力罩盖板与锚索拉拔器接触时受力更加均匀，有利于检测的顺利进行。

进一步地，为了使检测更为方便，所述的气动油源32上设有可带动气动油源32移动的滚轮322。采用滚轮带动气动油源移动，使检测操作更加方便。

本实施例还提供一种锚索支护力检测方法，采用如上所述的锚索支护力检测装置，具体步骤如下：

1)将压力计1安装在待测锚索4的锚索锁具5上且其一端紧贴锚索托盘6，并对压力计1施加一定的压力；

2)将反力罩盖板21中的反力罩通孔211对准待测锚索4，使锚索从反力罩通孔211穿过，且反力罩腔体23包围锚索锁具5和锚索托盘6，支撑块22与巷道表面接触；

3)将锚索拉拔器31通过油管33与气动油源32连接；

4)将锚索拉拔器31安装在待测锚索4端部，启动气动油源32使锚索拉拔器31对待测锚索4进行张拉，当压力计1的读数发生变化时，停止气动油源32，并记录油源压力表321上的压强值，按照压强压力对照表即可转换得到锚索的支护力。

本实施例提供的锚索支护力检测方法，采用反力罩对待测锚索、锚索托盘及锚索锁具进行保护，同时使锚索拉拔器的后坐力作用在反力罩上，避免因后坐力的影响导致检测结果不能真实反映锚索的实际支护力，在保证锚索拉拔正常进行的同时，能快速且有效地检测出锚索的支护力；同时采用压力计为检测锚索支护力提供一个判断值，在压力计数值变化时马上停止对锚索的张拉，在检测支护力的同时不会破坏待测锚索的锚固结构而使锚索失效。采用本实施例提供的锚索支护力检测方法，不仅能为锚索支护力的检测提供更为安全而有效的方法，而且能为巷道围岩的稳定控制提供可靠的数据支撑。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。