一种分段式智能控制液压锚杆支护系统技术方案

本发明专利技术公开一种分段式智能控制液压锚杆支护系统，它包括：至少两个液压锚杆单元；所述每个液压锚杆单元包括锚杆壁(10)、径向液压控制杆(20)、轴向液压控制杆(30)、以及贯穿连接N个铰点(2)的N个刚性连杆(1)；所述的径向液压控制杆(20)的径向移动实现液压锚杆单元的径向扩张，并且其上设有感测径向位移的径向位移传感器(201)；所述的轴向液压控制杆(30)的轴向移动实现相邻液压锚杆单元的间距，并且其上设有感测轴向距离的轴向位移传感器(201)；本发明专利技术通过锚杆上的径向和轴向液压控制杆来灵活的控制锚杆径向和轴向力，通过精确、及时的主动力锚固力来维持围岩的稳定性，从而实现围岩的智能化控制。

A segmental intelligent control hydraulic bolt supporting system

The invention discloses a piecewise intelligent control hydraulic bolt supporting system, which comprises at least two hydraulic bolt units, each of which includes an anchor wall (10), a radial hydraulic control rod (20), an axial hydraulic control rod (30), and a N rigid connecting rod (1) that runs through the N hinge point (2), and the radial hydraulic pressure described. The radial movement of the control rod (20) realizes the radial expansion of the hydraulic bolt unit, and there is a radial displacement sensor (201) for measuring the radial displacement, and the axial movement of the axial hydraulic control rod (30) realizes the distance between the adjacent hydraulic bolt units, and the axial displacement sensor (201) is equipped with the axial distance of measuring the axial distance. Through the radial and axial hydraulic control rods on the bolt, the invention can control the radial and axial force of the bolt flexibly, and maintain the stability of the surrounding rock through the accurate and timely active force anchoring force, thus realizing the intelligent control of the surrounding rock.

【技术实现步骤摘要】
一种分段式智能控制液压锚杆支护系统
本专利技术涉及一种分段式智能控制液压锚杆支护系统。
技术介绍
锚杆支护技术已经出现百余年，并大量的应用于地下工程领域。但自专利技术至今，现有锚杆从原理上来看都是受被动力，即在围岩发生变形后被动的产生抗力，不能及时的产生主动力，这样对围岩的控制能力往往是滞后的，不利于围岩的稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种分段式智能控制液压锚杆支护系统，当围岩发生变形分层时，通过锚杆上的径向和轴向液压控制杆来灵活的控制锚杆径向和轴向力，通过精确、及时的主动力锚固力来维持围岩的稳定性，从而实现围岩的智能化控制。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种分段式智能控制液压锚杆支护系统，它包括：一种分段式智能控制液压锚杆支护系统，它包括：至少两个液压锚杆单元；所述每个液压锚杆单元包括锚杆壁、径向液压控制杆、轴向液压控制杆、以及贯穿连接N个铰点的N个刚性连杆；所述的径向液压控制杆的径向移动实现液压锚杆单元的径向扩张，并且其上设有感测径向位移的径向位移传感器；所述的轴向液压控制杆的轴向移动实现相邻液压锚杆单元的间距，并且其上设有感测轴向距离的轴向位移传感器；所述径向液压控制杆、轴向液压控制杆相互配合，共同实现液压锚杆单元的自动、可控、精准式径向、轴向位移；其中，多个液压锚杆单元组成分段式智能控制液压锚杆，N根分段式智能控制液压锚杆和液压泵站及控制中心沿巷道断面形成扇形的支护系统，且每根分段式智能控制液压锚杆均能独立控制，能够灵活精确的控制巷道各个位置和层位的岩层。所述的径向液压控制杆呈倾斜状，其有杆端和无杆端均固定在锚杆壁上的铰点内。所述的轴向液压控制杆与锚杆壁平行，其有杆端和无杆端均固定在锚杆壁上的铰点内。所述的径向液压控制杆、轴向液压控制杆通过液压管和液压控制阀进行控制。本专利技术能够在巷道围岩发生变形分层时能提供一种主动支护抗力，及时的维护围岩的稳定性，实现围岩的智能化控制。同时，能及时判断巷道围岩的支护状态，如围岩将发生大变形(如冒顶)等不可控制的灾害前，能及时发出预警。附图说明图1是本专利技术单个分段式智能控制液压锚杆结构示意图；图2是本专利技术单个液压锚杆单元结构示意图；图3是本专利技术整体结构示意图；图4是图3中A-A截面示意图；图5是本专利技术支护系统控制流程图。图中：A、液压泵站及控制中心，B、巷道，1、刚性连杆，2、铰点，3、液压控制阀，4、液压管，10、锚杆壁，20、径向液压控制杆，201、径向位移传感器，30、轴向液压控制杆，301、轴向位移传感器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。如图1和图2所示，为一种分段式智能控制液压锚杆支护系统，其特征在于，它包括：至少两个液压锚杆单元；所述每个液压锚杆单元包括锚杆壁10、径向液压控制杆20、轴向液压控制杆30、以及贯穿连接N个铰点2的N个刚性连杆1；所述的径向液压控制杆20的径向移动实现液压锚杆单元的径向扩张，并且其上设有感测径向位移的径向位移传感器201；所述的轴向液压控制杆30的轴向移动实现相邻液压锚杆单元的间距，并且其上设有感测轴向距离的轴向位移传感器201；所述径向液压控制杆20、轴向液压控制杆30相互配合，共同实现液压锚杆单元的自动、可控、精准式径向、轴向位移；其中，多个液压锚杆单元组成分段式智能控制液压锚杆，N根分段式智能控制液压锚杆和液压泵站及控制中心A沿巷道断面形成扇形的支护系统，且每根分段式智能控制液压锚杆均能独立控制，能够灵活精确的控制巷道各个位置和层位的岩层。如图2所示：所述的径向液压控制杆20呈倾斜状，其有杆端和无杆端均固定在锚杆壁10上的铰点2内。如图2所示：所述的轴向液压控制杆30与锚杆壁10平行，其有杆端和无杆端均固定在锚杆壁10上的铰点2内。如图1和图2所示：所述的径向液压控制杆20、轴向液压控制杆30通过液压管4和液压控制阀3进行控制。如图3和图4所示：所述的径向液压控制杆20、轴向液压控制杆30的动力源为液压泵站及控制中心A；所述的液压泵站及控制中心A同时设有警报器。使用过程安装过程：将径向液压控制杆20、轴向液压控制杆30装入锚杆壁10内，接通液压管4，打开液压泵站及控制中心A，使所有液压锚杆单元的径向液压控制阀打开，让锚杆紧贴到锚杆孔内，锚杆和锚固的岩层紧密连成一体。完成锚杆安装后，对多段智能液压锚杆进行编号，巷道初始位置处的第一根锚杆编为0001号，同一断面内的锚杆依次顺序编号，完成一个断面后继续从相邻的断面开始编号，直至编号完成；将编号信息存储在控制中心中。正常使用如图5所示：在锚杆发挥正常锚固作用后，锚杆所锚固的岩层会发生移动，比如所锚固的岩层向巷道内移动。如果锚固的岩层出现分层现象，锚杆将会使锚杆基本单元间距产生变化。这时可以通过连接基本锚杆单元间的轴向液压控制杆30的轴向位移传感器301来测量分层间距，并将此信号传递给液压泵站及控制中心A。若测量的位移值，超过最大分层值时，液压泵站及控制中心A立即启动轴向液压控制杆30，提供一个闭合力来阻止及减小岩层分层，从而起到加强支护的作用。如果，总的岩层分层间距持续增加，径向位移传感器201超过设定的最大值，说明此处岩层已经不能控制，并有可能出现冒顶现象，通过液压泵站及控制中心A发出报警提示，提示该处锚杆失效，减少事故的发生。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分段式智能控制液压锚杆支护系统，其特征在于，它包括：至少两个液压锚杆单元；所述每个液压锚杆单元包括锚杆壁(10)、径向液压控制杆(20)、轴向液压控制杆(30)、以及贯穿连接N个铰点(2)的N个刚性连杆(1)；所述的径向液压控制杆(20)的径向移动实现液压锚杆单元的径向扩张，并且其上设有感测径向位移的径向位移传感器(201)；所述的轴向液压控制杆(30)的轴向移动实现相邻液压锚杆单元的间距，并且其上设有感测轴向距离的轴向位移传感器(201)；所述径向液压控制杆(20)、轴向液压控制杆(30)相互配合，共同实现液压锚杆单元的自动、可控、精准式径向、轴向位移；其中，多个液压锚杆单元组成分段式智能控制液压锚杆，N根分段式智能控制液压锚杆和液压泵站及控制中心A沿巷道断面形成扇形的支护系统，且每根分段式智能控制液压锚杆均能独立控制，能够灵活精确的控制巷道各个位置和层位的岩层。

【技术特征摘要】
1.一种分段式智能控制液压锚杆支护系统，其特征在于，它包括：至少两个液压锚杆单元；所述每个液压锚杆单元包括锚杆壁(10)、径向液压控制杆(20)、轴向液压控制杆(30)、以及贯穿连接N个铰点(2)的N个刚性连杆(1)；所述的径向液压控制杆(20)的径向移动实现液压锚杆单元的径向扩张，并且其上设有感测径向位移的径向位移传感器(201)；所述的轴向液压控制杆(30)的轴向移动实现相邻液压锚杆单元的间距，并且其上设有感测轴向距离的轴向位移传感器(201)；所述径向液压控制杆(20)、轴向液压控制杆(30)相互配合，共同实现液压锚杆单元的自动、可控、精准式径向、轴向位移；其中，多个液压锚杆单元组成分段式智能控制液压锚杆，N根分段式智能控制液压锚杆和液压泵站及控制中心A沿巷道断面形成扇形的支护系统，且每根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，
申请(专利权)人：六盘水师范学院，
类型：发明
国别省市：贵州,52