锚杆锚固体抗冲击性能测试方法技术

本发明专利技术涉及矿山支护技术领域，提供一种锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，包括：预制岩体模型；锚杆锚固于所述岩体模型内，预设所述锚杆锚固预紧力；加载冲击能量：冲击能量垂直于所述锚杆的轴线作用于所述岩体模型，并检测所述锚杆的轴向力。本发明专利技术提供的锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，对锚杆锚固体的抗冲击性能进行测试，为冲击地压巷道锚杆支护设计提供指导。

Test method for impact resistance of bolt and anchor

【技术实现步骤摘要】
锚杆锚固体抗冲击性能测试方法
本专利技术涉及矿山支护
，尤其涉及锚杆锚固体抗冲击性能测试方法。
技术介绍
随着我国煤炭资源的逐步开发，煤炭资源的开采深度逐渐由浅部向深部发展，深部煤炭资源开采经常伴随着冲击地压、岩爆及煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害，严重威胁着矿山的安全生产。冲击地压主要发生在巷道中，冲击地压巷道防控一直是冲击地压防治的难点。在巷道掘进时，当冲击地压能量较低时，锚杆支护的巷道基本保持了完整性；但当冲击地压能量较大时，锚杆支护的巷道极易在动载荷下发生锚固失效。锚杆锚固体是指锚杆锚固于岩体内后，锚杆与岩体的组合结构。锚杆锚固体冲击性能的影响因素很多，不同的因素对锚杆锚固体冲击性能的影响程度不同，不同的因素对锚杆锚固体冲击性能的影响规律难以采用理论分析和数值模拟的方法获取，同时目前的试验测试方法又难以实现对锚杆锚固体冲击性能的科学测试。目前，冲击地压巷道支护设计通常采用经验法，支护设计方法缺乏理论依据和试验数据支撑，现有技术仅能实现对锚杆杆体材料力学性能和煤岩体等岩体的力学性能的静载和动态性能的测试，但无法实现对锚杆锚固体冲击性能的测试。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，对锚杆锚固体的抗冲击性能进行测试，为冲击地压巷道锚杆支护设计提供指导。根据本专利技术第一方面实施例的锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，包括：预制岩体模型；锚杆锚固于所述岩体模型内，预设所述锚杆锚固预紧力；加载冲击能量：冲击能量垂直于所述锚杆的轴线作用于所述岩体模型，并检测所述锚杆的轴向力。根据本专利技术实施例的锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，冲击能量垂直于锚杆的轴向并作用于岩体模型，模拟冲击地压对实际岩体的作用力，为冲击地压巷道内锚杆支护设计和施工提供理论依据和试验数据参考。根据本专利技术的一个实施例，所述加载冲击能量的过程，采集所述岩体模型的变化图像。根据本专利技术的一个实施例，所述加载冲击能量的过程，通过落锤试验机实现，调节所述落锤试验机上落锤的高度以调节预设冲击能量。根据本专利技术的一个实施例，所述落锤作用于所述岩体模型的长度方向中心。根据本专利技术的一个实施例，所述加载冲击能量过程之前，将锚固有所述锚杆的岩体模型固定在支撑平台上，所述岩体模型为两端支撑状态。根据本专利技术的一个实施例，所述加载冲击能量过程，所述冲击能量的加载规律根据所述锚杆的预紧力、材质或锚固方式而调节。根据本专利技术的一个实施例，所述锚固方式包括全长锚固、局部锚固和非锚固。根据本专利技术的一个实施例，所述锚杆锚固预紧力大小，通过调节所述锚杆上的螺母的扭矩实现。根据本专利技术的一个实施例，所述预制岩体模型的过程，预留锚固孔：在所述岩体模型内预埋管件，所述岩体模型初凝后取出管件。根据本专利技术的一个实施例，所述锚杆的轴向力通过其上连接的轴向力传感器测得。本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：对锚杆锚固体进行抗冲击能力测试，冲击能量以垂直于锚杆轴向的方向作用于岩体模型，可为冲击地压巷道锚杆支护设计和施工提供理论依据和试验数据参考。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的锚杆锚固体抗冲击性能测试方法的示意图；图2是本专利技术实施例提供的锚杆锚固体抗冲击性能测试方法的锚杆与岩体模型关系的结构示意图；图3是图2的侧视图；图4是本专利技术实施例提供的锚杆锚固体抗冲击性能测试方法的试验装置的结构示意图；附图标记：1：螺纹段；2：锚杆；3：岩体模型；4：锚固孔；5：落锤；6：螺母；7：托盘；8：轴向力传感器；9：支撑平台。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术实施例中的具体含义。在本专利技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。结合图1至图4所示，本专利技术的实施例，提供一种锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，包括：预制岩体模型3；锚杆2锚固于岩体模型3内，预设锚杆2锚固预紧力；加载冲击能量：冲击能量垂直于锚杆2的轴线作用于岩体模型3，并检测锚杆2的轴向力。预制的岩体模型3，根据锚杆2锚固的实际岩体范围等比例预制，且岩体模型3的结构强度需要与实际岩体的结构强度保持一致，以保证试验结果的准确性。岩体模型3的尺寸变化，用于试验锚杆2对实际岩体的不同支护范围，为实际施工中锚杆2的支护间距提供理论指导。岩体模型3的强度、锚杆2锚固于岩体模型3内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，其特征在于，包括：/n预制岩体模型；/n锚杆锚固于所述岩体模型内，预设所述锚杆锚固预紧力；/n加载冲击能量：冲击能量垂直于所述锚杆的轴线作用于所述岩体模型，并检测所述锚杆的轴向力。/n

【技术特征摘要】
1.一种锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，其特征在于，包括：
预制岩体模型；
锚杆锚固于所述岩体模型内，预设所述锚杆锚固预紧力；
加载冲击能量：冲击能量垂直于所述锚杆的轴线作用于所述岩体模型，并检测所述锚杆的轴向力。


2.根据权利要求1所述的锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，其特征在于，所述加载冲击能量的过程，采集所述岩体模型的变化图像。


3.根据权利要求1所述的锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，其特征在于，所述加载冲击能量的过程，通过落锤试验机实现，调节所述落锤试验机上落锤的高度以调节预设冲击能量。


4.根据权利要求3所述的锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，其特征在于，所述落锤作用于所述岩体模型的长度方向中心。


5.根据权利要求1所述的锚杆锚固体抗冲击性能测试方法，其特征在于，所述加载冲击能量过程之前，将锚固有所述锚杆的岩体模...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴拥政，付玉凯，吴建星，郝登云，郑建伟，方树林，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11