【技术实现步骤摘要】
一种冲击地压矿井锚杆锚固质量无损监测分析方法
[0001]本专利技术属于矿井锚杆监测
，尤其是涉及一种冲击地压矿井锚杆锚固质量无损监测分析方法。
技术介绍
[0002]近年来煤矿的开采深度不断增加，开采作业逐渐进入更加复杂的地质区域，动力灾害产生的可能性越来越大，而冲击地压是目前我国矿山开采的主要动力灾害，冲击地压常导致顶板事故，破坏井巷，并造成人员伤亡，毁坏设备，污染作业环境，影响生产；也可能导致强烈瓦斯涌出，有时还因大量粉尘引起爆炸，进而造成更大的破坏。
[0003]为了防止冲击地压的发生，常用锚杆对井巷进行支护，锚杆是当前煤矿巷道支护的最基本的组成部分，作用是将巷道的围岩加固在一起，提高围岩自身牢固程度。但如果锚固系统稳定性预测一旦失误，往往给工程带来不可估量的损失，因此锚杆锚固质量及锚固性能的监测与评价工作至关重要。现有的锚杆锚固质量的无损检测通常采用敲击—回波法，该方法通过对回波信号的处理和分析，确定锚杆长度和灌浆的整体质量。但现有技术在冲击地压矿井的动态监测方面功能不全面，缺乏有针对性的监测方案，对...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冲击地压矿井锚杆锚固质量无损监测分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、确定待测锚杆的参数：根据设计要求，确定待测锚杆(2)在锚孔内的设定锚固长度L、待测锚杆(2)的波速平均值V；步骤二、获取待测锚杆锚固区域的信号：将超声波传感器(1)的发射器移至待测锚杆(2)的外露端，使超声波传感器(1)的发射器的中轴线和所述待测锚杆(2)的中轴线重合；启动所述超声波传感器(1)的发射器发射超声波，向所述待测锚杆(2)进行探测，超声波传感器(1)的接收器在待测锚杆(2)的外露端接收反射回来的超声波，并将反射的超声波信号传输至计算机终端(3)，同时记录超声波发射时间t1和接收时间t2；步骤三、获取待测锚杆的实际锚固长度：根据步骤二中记录的超声波发射时间t1和接收时间t2，得到超声波旅行时间t；根据公式计算待测锚杆(2)的实际锚固长度L1；其中，V为步骤一中确定的待测锚杆(2)的波速平均值；步骤四、判断待测锚杆的实际锚固长度是否不小于设定锚固长度的95％：将步骤三中得到的待测锚杆(2)的实际锚固长度L1与步骤一中确定的待测锚杆(2)在锚孔内的设定锚固长度L进行比较，当L1≥95％L时，执行步骤五；否则，执行步骤十；步骤五、对反射信号降噪处理：对反射信号进行滤波处理；其中，设定的滤波带宽为1kHz；步骤六、对反射信号进行谱分析：利用短时傅里叶变换将步骤五中滤波后的反射信号转换为频域信号，得到反射信号的频谱图，确定频谱图中主频的振幅值F；步骤七、判断待测锚杆主频的振幅值是否不小于设定的一级饱满度振幅平均值：将步骤六中得到的频谱图中主频的振幅值F与设定的一级饱满度振幅平均值f1进行比较，当F≥f1时，认定待测锚杆(2)的锚固质量为一级，显示屏(5)上显示“一级”；否则，执行步骤八；其中，所述一级饱满度振幅平均值f1为多个试验锚杆内饱满度均达到90％时，多个试验锚杆主频振幅值的平均值；步骤八、判断待测锚杆的主频的振幅值是否不小于设定的二级饱满度振幅平均值：将步骤六中得到的频谱图中主频的振幅值F与设定的二级饱满度振幅平均值f2进行比较，当F≥f2时，认定待测锚杆(2)的锚固质量为二级，显示屏(5)上显示“二级”；否则，执行步骤九；其中，所述二级饱满度振幅平均值f2为多个试验锚杆内饱满度均达到80％时，多个试验锚杆主频振幅值的平均值；步骤九、判断待测锚杆的主频的振幅值是否不小于设定的三级饱满度振幅平均值：将步骤六中得到的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭东，田梦琪，来兴平，陈建强，蒋新军，常博，崔峰，冯攀飞，钟雄伟，李柱，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：
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