一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统技术方案

技术编号:41408801 阅读:43 留言:0更新日期:2024-05-20 19:35
本发明专利技术公开了一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统,涉及矿井巷道施工技术领域。其包括套筒、锚杆体、底座、支撑杆组、光纤光栅传感器组件、凸轮制动装置、锁止机构及信号检测单元,锚杆体穿设于套筒内部,底座通过支撑杆组与套筒活动相连。光纤光栅传感器组件包括布拉格光栅、磁力块和光纤线,布拉格光栅嵌设在锚杆体侧壁,磁力块设在支撑杆组上,与布拉格光栅正对,布拉格光栅具有磁性涂层。套筒外壁上设有多个凸轮制动装置,凸轮制动装置包括制动凸轮、齿轮及齿条,制动凸轮通过传动机构与底座相连。本发明专利技术利用磁极之间的相互作用力监测锚杆的锚固情况,避免光纤受到高强拉力而破坏,在遇到突发的高应力情况,可自发提高锚固效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿井巷道施工,具体涉及一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统


技术介绍

1、地下开采活动中,锚杆以其高度的可靠性和优越的经济性,是最常见的支护材料,由于锚杆主要安装在围岩内部,其自身的变形以及受力状态难以判断,在危险发生之前难以做出准确预判。因此,在传感检测过程中,灵敏度和稳定性是其主要的技术影响因素,同时制备工艺和成本也是大规模生产的重要影响因素。

2、光纤光栅锚杆锚固传感器是利用外界信号调制于光纤布拉格光栅,导致光纤布拉格光栅中应变发生变化,从而导致反射光的中心波长发生变化,通过探测中心波长的变化探测装置锚固情况的传感器。光纤光栅锚杆锚固效果传感器相对于常规的电磁类传感器,在灵敏度、大动态范围、可靠性、等方面具有明显的优势,可应用于锚杆的锚固情况监测、围岩安全加固等领域,成为高性能锚固效果传感器发展的一个重要方向。

3、目前在锚杆锚固效果传感器各有其优点,能解决现有的锚杆受力点不足、锚固段受力点容易损坏最终导致锚杆效果不佳且不能对岩体变形进行不同层级的监测的难题。但是也存在下列问题:现有部分锚杆锚固效果监测传感器结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统,其特征在于,包括套筒、锚杆体、底座、支撑杆组、光纤光栅传感器组件、凸轮制动装置、锁止机构及信号检测单元,锚杆体穿设在套筒内部且与套筒过盈配合,锚杆体两端均穿出套筒;

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统,其特征在于,所述底座为圆柱体结构,底座与所述套筒同轴布置,底座的直径小于套筒的外径。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统,其特征在于,支撑杆组包括上支撑杆和下支撑杆,上、下支撑杆均竖向布置,所述上支撑杆的上端通过一个单向轴承与套筒的下端面转动相连;

>4.根据权利要求3...

【技术特征摘要】

1.一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统,其特征在于,包括套筒、锚杆体、底座、支撑杆组、光纤光栅传感器组件、凸轮制动装置、锁止机构及信号检测单元,锚杆体穿设在套筒内部且与套筒过盈配合,锚杆体两端均穿出套筒;

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统,其特征在于,所述底座为圆柱体结构,底座与所述套筒同轴布置,底座的直径小于套筒的外径。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统,其特征在于,支撑杆组包括上支撑杆和下支撑杆,上、下支撑杆均竖向布置,所述上支撑杆的上端通过一个单向轴承与套筒的下端面转动相连;

4.根据权利要求3所述的一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统,其特征在于,所述下支撑杆的下端固定有轴套一,下支撑杆的上端固定有轴套二,转轴的外壁具有凸起部,轴套一和轴套二转动套设在转轴上,且位于凸起部的两侧;

5.根据权利要求4所述的一种基于光纤光栅锚固监测的锚杆系统,其特征在于,锚杆体的圆周侧壁上具有凹槽,布拉格光栅固定粘接在凹槽内部,锚杆体的圆周侧壁上开设有与凹槽数量相等且一...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘奇陈智王剑刘勇訾建潇韩腾腾任万梅牛家宝许家杭梁智昊
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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