一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置及其使用方法，该装置包括立式机架、静载加载机构和动载加载机构，所述立式机架的内部设置有待测锚杆，所述待测锚杆的上端与所述立式机架的顶部固定连接，其下端竖直向下延伸，所述静载加载机构设置在所述立式支架的下部，且与所述待测锚杆的下端相连接，所述静载加载机构用于对所述待测锚杆施加静载荷，所述动载加载机构设置在所述静载加载机构的下方，且用于对所述待测锚杆施加动载荷。本发明专利技术实现了动静组合载荷下待测锚杆的力学响应测试，且静载荷和动载荷的大小均可人为控制，并能实时调节，同时，本发明专利技术测试操作简单、稳定、可靠，其对深部矿山、隧道等的支护设计等具有重大意义。

A test device for mechanical response of bolt under static combined load and its use method

【技术实现步骤摘要】
一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置及其使用方法
本专利技术涉及锚杆力学响应测试装置
，尤其涉及一种动静组合载荷下锚杆测试装置及其使用方法。
技术介绍
我国煤炭资源埋深在1000m以下的储量为2.95万亿吨，约占煤炭资源总量的53％，深部煤层必将成为我国煤炭开采的主战场。据不完全统计，我国已有超过50对矿井进入千米以下开采，在采掘过程中，尽管采用了更大的支护强度，但片帮、冒顶等事故以及冲击地压等动力灾害仍明显增多，严重制约着深部煤炭资源安全高效开采。实践表明，进入深部开采后，井下动载扰动现象增多、动载荷明显增大，使巷道围岩及支护结构实际处于初始静载荷和动载扰动的耦合作用下(即动静组合加载)，导致其表现出与浅部明显不同的力学特性。因此，有必要开展动静组合载荷下锚杆(索)等支护结构的力学响应研究，为深部矿山工程支护设计及评价等提供科学依据。现有的锚杆(索)测试设备和方法，多是对锚杆(索)在受纯静载或纯动载作用下力学响应的测试，难以获得锚杆(索)在动静组合载荷作用下力学特性，而现场工程中，锚杆在受到动载扰动前已承受一定静载荷，导致测试结果难以为现场提供准确依据。而且，现有测试设备多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，它包括由顶板、底板和两个立板组成的立式机架、静载加载机构和动载加载机构；立式机架的内部顶端固定连接有待测锚杆，待测锚杆下端与静载加载机构相连接，静载加载机构的下方设置有动载加载机构；其中：所述静载加载机构是在两个立板之间固定设置有静载固定梁和静载反力板，静载固定梁的下表面设有静载液压油缸，静载液压油缸的活塞杆与静载反力板相连接；待测锚杆的下端依次穿过静载固定梁和静载反力板后与静载反力板下表面固定连接；在静载固定梁和静载反力板之间设置有位移传感器，用于检测待测锚杆的位移；在静载反力板下表面待测锚杆的外露端设有静载压力传感器，用于检测所述待测锚杆...

【技术特征摘要】
1.一种动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，它包括由顶板、底板和两个立板组成的立式机架、静载加载机构和动载加载机构；立式机架的内部顶端固定连接有待测锚杆，待测锚杆下端与静载加载机构相连接，静载加载机构的下方设置有动载加载机构；其中：所述静载加载机构是在两个立板之间固定设置有静载固定梁和静载反力板，静载固定梁的下表面设有静载液压油缸，静载液压油缸的活塞杆与静载反力板相连接；待测锚杆的下端依次穿过静载固定梁和静载反力板后与静载反力板下表面固定连接；在静载固定梁和静载反力板之间设置有位移传感器，用于检测待测锚杆的位移；在静载反力板下表面待测锚杆的外露端设有静载压力传感器，用于检测所述待测锚杆的静载载荷；所述动载加载机构包括动载连接器和设在动载连接器外围的动载驱动单元；其中：所述动载驱动单元包括液压冲击器、动载冲击板和固定连接板，液压冲击器的底部固定在底板上，其顶部与固定连接板相连接，动载冲击板设置在固定连接板的上方，且通过连接螺柱与固定连接板相连接，动载冲击板上设有通孔；所述的动载连接器包括一个设在动载冲击板和固定连接板之间的动载反力板，动载反力板上固定连接一个连接器外筒，连接器外筒可以活动地穿设在动载冲击板通孔中，连接器外筒内部通过螺纹连接一个连接器内筒，连接器内筒的内部设有一台阶内腔，待测锚杆的末端穿设在台阶内腔中，通过锁紧螺母被锁紧在台阶内腔中；在动载反力板的反面设有冲击传感器，要求动载反力板的横截面积大于动载冲击板上通孔的内径。2.如权利要求1所述的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，所述立板与所述底板之间还设有固定肋板，固定肋板上还设有减重孔。3.如权利要求1所述的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，所述液压冲击器和所述底板之间还设有缓冲垫。4.如权利要求1所述的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，在立板的内侧上部还对称设有多组夹紧机构，每组夹紧机构包括两个锚固液压缸，两个锚固液压缸对称设置在两个立板的内侧，锚固液压缸的推杆上还设有锚固夹紧板，锚固夹紧板的中心位置处设有一半圆螺纹槽，两个锚固夹紧板的半圆螺纹槽将待测锚杆紧紧夹持后用锁紧螺栓锁紧。5.如权利要求4所述的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置,其特征在于，在立板的内侧沿高度方向间隔分布有多个定位螺纹孔，锚固液压缸经定位螺栓穿过定位螺纹孔与立板相连接。6.一中如权利要求1-5任一所述的动静组合载荷下锚杆力学响应测试装置的测试方法，其特征在于，第一步、将待测锚杆紧固在测试装置上；紧固方式包括两种情况：第一种情况...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学生，徐强，谭云亮，范德源，宁建国，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37