【技术实现步骤摘要】
大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统及方法
本专利技术涉及矿山支护设备及其检测试验设备领域，具体涉及一种大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统及方法。
技术介绍
锚杆支护已经成为煤矿巷道、隧道及边坡等支护的高效支护手段，在我国得到了大面积的推广。以煤矿为例，锚杆不仅能够增加锚固煤岩体的锚固力，还能通过注浆改善煤岩体的力学性能，起到防止巷道两帮位移、巷道底板底鼓。锚杆打入巷道围岩中后，在围岩的作用下实际受力情况非常复杂，一根锚杆同时受到剪切、拉伸、扭转等情况下的一种或多种力组合，研究锚杆在围岩中的实际受力情况也非常难以实现。本试验系统具有大尺度的围岩锚注一体的支护体模拟系统，研究锚杆在裂隙围岩中注浆以及与注浆岩体相互作用机理，更深层次研究锚杆作用与围岩的受力状态。在围岩中，锚杆受到复杂外力的作用下，产生一系列的变形，造成锚杆的承载能力下降，并且在不同组合应力状态下的承载能力显著不同。单根锚杆在不同组合应力状态下的承载能力研究，便于研究锚杆在围岩中的实际受力。单根锚杆在这些复杂的外力作用...
【技术保护点】
1.一种大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统，其特征在于，包括：/n围岩复杂地质条件模拟系统，用于模拟锚杆复杂工作环境，所述复杂围岩地质条件模拟系统包括箱体，所述箱体为密封的立方体中空结构，箱体每个内壁均设有若干个独立提供侧向挤压力的侧压单元，箱体内填充相似材料或煤岩体，锚杆或注浆锚杆穿过箱体侧壁伸入箱体内；/n剪切单元，用于提供试验所需剪切力，所述剪切单元包括至少两个交错设置剪切块，剪切块由动力设备推动平移，所述剪切块移动方向垂直于锚杆轴线；/n拉伸单元，用于提供试验所需拉力，所述拉伸单元为伸缩设备组成；/n扭曲单元，用于提供实验所需扭曲力，所述扭曲单元设置于构成拉...
【技术特征摘要】
1.一种大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统，其特征在于，包括：
围岩复杂地质条件模拟系统，用于模拟锚杆复杂工作环境，所述复杂围岩地质条件模拟系统包括箱体，所述箱体为密封的立方体中空结构，箱体每个内壁均设有若干个独立提供侧向挤压力的侧压单元，箱体内填充相似材料或煤岩体，锚杆或注浆锚杆穿过箱体侧壁伸入箱体内；
剪切单元，用于提供试验所需剪切力，所述剪切单元包括至少两个交错设置剪切块，剪切块由动力设备推动平移，所述剪切块移动方向垂直于锚杆轴线；
拉伸单元，用于提供试验所需拉力，所述拉伸单元为伸缩设备组成；
扭曲单元，用于提供实验所需扭曲力，所述扭曲单元设置于构成拉伸单元的伸缩设备上，扭曲单元上设置有用于夹持锚杆的夹具，扭曲单元绕锚杆轴线转动；
注浆装置，用于进行注浆操作，所述注浆装置与注浆锚杆端部可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的一种大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统，其特征在于：所述侧压单元包括若干个由液压缸控制且相对箱体内部空间作伸缩运动的挤压板。
3.根据权利要求1所述的一种大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统，其特征在于：所述剪切单元动力设备为液压缸，在液压缸活塞的自由端固定剪切块。
4.根据权利要求1所述的一种大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统，其特征在于：所述拉伸单元包括至少一个液压油缸，所有液压油缸同步伸缩。
5.根据权利要求1所述的大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统，其特征在于：所述扭曲单元包括由动力设备驱动的行星减速机组，行星减速机组运动端设置有用于夹持锚杆的夹具。
6.根据权利要求1所述的大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统，其特征在于：所述箱体与锚杆连接处设置有密封装置。
7.一种基于所述权利要求1-6任一所述的大尺度复杂围岩条件锚注一体耦合作用试验系统实施的试验方法，其特征在于，包括如下试验步骤：
a、安装锚杆：将锚杆伸入箱体内，锚杆端部通过扭矩单元上夹具进行夹持；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建国，周跃进，吕有厂，曾春林，郭建伟，李明鹏，杨战标，郑丽辉，孟庆彬，赵万里，张雷鸣，毛东桂，白利斌，张波，
申请(专利权)人：中国平煤神马能源化工集团有限责任公司，中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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