CN110631909A - 一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法 - Google Patents
一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110631909A CN110631909A CN201910883874.9A CN201910883874A CN110631909A CN 110631909 A CN110631909 A CN 110631909A CN 201910883874 A CN201910883874 A CN 201910883874A CN 110631909 A CN110631909 A CN 110631909A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- test
- anchor rod
- anchoring
- anchor
- creep
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明基于一种反转式锚杆工作蠕变拉拔特性试验装置采用压拉平衡转化与蠕变试验机对接的原理，公开一种反转式锚岩复合体锚杆蠕变拉拔特性试验方法，主要包括：测试锚杆的制作、锚固试件的制作、锚固试件的养护、试验结构初安装、试验结构末安装、测试系统的调试、锚杆蠕变拉拔试验和数据采集与保存。该发明通过锚固试件的制作到蠕变拉拔模拟试验结束实现对锚杆锚固结构拉拔特性的测定，提高了测试数据准确性，减少了现场条件的局限性，达到了实验室测定与现场实际测定效果的深度相似。
Description
技术领域
本发明涉及实验室内锚固岩体中锚杆拉拔模拟试验方法，特别涉及一种反转式锚岩复合体锚杆蠕变拉拔特性模拟试验方法，属采矿工程实验室试验方法领域。
背景技术
煤矿的安全生产始终是关系煤矿发展的一条命脉，也是许多从事煤矿研究人员思想源泉的本源。随着日益发展的科学技术和人们对煤炭资源的创时代认识，极其多的煤矿设备被人们所发掘与创造出来，锚杆可谓是这些设备中最常见、最被人们熟知的设备之一。对于采用锚杆（索）支护的巷道来说，锚固在煤岩体中的锚固质量好坏直接决定着巷道的支护效果。在实验室内进行锚杆的锚固测试试验获得锚固质量等数据，可以为现场施工确定锚固力与锚固长度等参数提供理论依据，所以对于实际岩层中蠕变条件下锚杆（索）在煤岩体中的锚固机理、应力传递规律及锚固体承载特性等实测性研究意义重大。
目前，在实验室中进行锚杆蠕变拉拔试验研究较小，更没有相对较为完整与简洁的方法，而且对于锚杆（索）锚固质量的试验方法缺少从开始锚固到拉拔结束的完整性监测。因此，提出一种在实验室可进行反转式锚杆蠕变拉拔模拟的试验方法是十分必要的。
本发明基于一种反转式锚杆工作蠕变拉拔特性试验装置采用压拉平衡转化与蠕变试验机对接的原理，提出一种反转式锚杆蠕变拉拔模拟试验方法，从而完整地实现了在蠕变条件下测试锚杆锚固结构的拉拔特性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种反转式锚岩复合体锚杆蠕变拉拔特性试验方法，通过锚固试件的制作到蠕变拉拔模拟试验结束实现对锚杆锚固结构拉拔特性的测定，提高了测试数据准确性，减少了现场条件的局限性，达到了实验室测定与现场实际测定效果的深度相似。
为实现上述目的，本发明提供了一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法，其技术方案主要包括：测试锚杆的制作、相似岩体的制作、锚固试件的制作、试验结构初安装、锚固试件的安装、试验结构末安装、测试系统的调试、试验系统的对接和数据采集与保存。
具体包括如下步骤：
步骤一，测试锚杆的制作：将普通锚杆加工截取为长度50cm的测试锚杆，根据对测试锚杆的测试要求，在测试锚杆测试段依据应变片的大小与数量对测试锚杆进行剔槽，在剔槽位置处进行应变片粘贴，应变片外接测试连线；
步骤二，相似岩体的制作：将两个对称的半圆柱形模具对接紧固成圆柱形模具，圆柱形模具中心位置安装预留测试锚杆钻孔的同直径钢管，在钢管外围与圆柱形模具内侧浇铸相应配比的混凝土，静止30min后抽出中心钢管并脱模成型；
步骤三，锚固试件的制作：对混凝土相似岩体试件洒水养护28d后，在混凝土相似岩体中心孔内装填适宜锚固剂，安装测试锚杆并进行旋转，待锚固剂搅拌均匀2min后撤掉锚固机具，调试测试锚杆端部安装构件，完成锚固试件制作；
步骤四，试验结构初安装：将反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验装置结构的下固定盘和嵌入其内部的下导向杆平稳放置在加载垫块上，下导向杆穿越下滑移孔使下滑移盘位于下固定盘上方，上滑移盘放置在下导向杆端部，并用两个紧固螺母把下导向杆和上滑移盘固定；
步骤五，锚固试件的安装：将锚固试件放置上滑移盘上方，出露测试锚杆穿过上导向孔、上滑移盘和下导向孔、下滑移盘，锚杆端部依次安装托盘、垫圈、锚固螺母与下滑移盘底面紧固；
步骤六，试验结构末安装：将上固定盘和嵌入其内部的上导向杆通过上滑移孔穿过上滑移盘后与下滑移盘通过紧固螺母固定；
步骤七，测试系统的调试：将应变片的连线接至电阻式应变仪上，对基础数据进行测定保存，并对实验室内压力试验机工况进行基础测定，设定加载初始应力范围；
步骤八，试验系统的对接：将千分表放置在下固定盘处，指针垂直指向下滑移盘并通过数据传输线与test系统对接，开启轴向油泵，通过伺服控制器和伺服电液系统控制顶部加载盘接触到上固定盘；
步骤九，数据采集与保存：设置初始压力与加载速率进行反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性模拟试验，对应变仪、千分表、加载应力水平数据进行采集与保存，分析处理数据，完成试验。
本发明的优点和有益效果是：该使用方法思路直接，操作简便，灵活地实现了实验室锚杆蠕变拉拨力测定与现场实际的吻合，且满足实验室压力试验机扩大功能的需求。
附图说明
图1为一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法的流程图。
图2为一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法的反转装置结构图。
图3为一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法结构图。
图中：1为上固定盘；2为上导向杆；3为锚固试件；4为上滑移孔；5为紧固螺母；6为锚固剂；7为上导向孔；8为上滑移盘；9为测试锚杆；10为下滑移孔；11为下滑移盘；12为下导向孔；13为托盘；14为垫圈；15为锚固螺母；16为千分表；17为下导向杆；18为下固定盘；19为电阻应变仪。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
本发明提供了一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法。
如图1-3所示，一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法，主要包括： 测试锚杆的制作、相似岩体的制作、锚固试件的制作、试验结构初安装、锚固试件的安装、 试验结构末安装、测试系统的调试、试验系统的对接和数据采集与保存。
具体包括如下步骤：
步骤一，测试锚杆的制作：将普通锚杆加工截取为长度50cm的测试锚杆9，根据对测试锚杆9的测试要求，在测试锚杆9测试段依据应变片的大小与数量对测试锚杆9进行剔槽，在剔槽位置处进行应变片粘贴，应变片外接测试连线；
步骤二，相似岩体的制作：将两个对称的半圆柱形模具对接紧固成圆柱形模具，圆柱形模具中心位置安装预留测试锚杆9钻孔的同直径钢管，在钢管外围与圆柱形模具内侧浇铸相应配比的混凝土，静止30min后抽出中心钢管并脱模成型；
步骤三，锚固试件的制作：对混凝土相似岩体试件洒水养护28d后，在混凝土相似岩体中心孔内装填适宜锚固剂6，安装测试锚杆9并进行旋转，待锚固剂6搅拌均匀2min后撤掉锚固机具，调试测试锚杆9端部安装构件，完成锚固试件3制作；
步骤四，试验结构初安装：将反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验装置结构的下固定盘18和嵌入其内部的下导向杆17平稳放置在加载垫块上，下导向杆17穿越下滑移孔10使下滑移盘11位于下固定盘18上方，上滑移盘8放置在下导向杆17端部，并用两个紧固螺母5把下导向杆17和上滑移盘8固定；
步骤五，锚固试件的安装：将锚固试件3放置上滑移盘8上方，出露测试锚杆9穿过上导向孔7、上滑移盘8和下导向孔12、下滑移盘11，锚杆端部依次安装托盘13、垫圈14、锚固螺母15与下滑移盘11底面紧固；
步骤六，试验结构末安装：将上固定盘1和嵌入其内部的上导向杆2通过上滑移孔4穿过上滑移盘8后与下滑移盘11通过紧固螺母固定；
步骤七，测试系统的调试：将应变片的连线接至电阻式应变仪19上，对基础数据进行测定保存，并对实验室内压力试验机工况进行基础测定，设定加载初始应力范围；
步骤八，试验系统的对接：将千分表16放置在下固定盘处，指针垂直指向下滑移盘11并通过数据传输线与test系统对接，开启轴向油泵，通过伺服控制器22和伺服电液系统控制顶部加载盘接触到上固定盘1；
步骤九，数据采集与保存：设置初始压力与加载速率进行反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性模拟试验，对应变仪19、千分表16、加载应力水平等据进行采集与保存，分析处理数据，完成试验。
本发明的保护范围并不仅仅局限于本实施方式的描述,而是根据权利要求加以限定。
Claims (1)
1.一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法，其特征在于，主要包括如下步骤：
步骤一，测试锚杆的制作：将普通锚杆加工截取为长度50cm的测试锚杆，根据对测试锚杆的测试要求，在测试锚杆测试段依据应变片的大小与数量对测试锚杆进行剔槽，在剔槽位置处进行应变片粘贴，应变片外接测试连线；
步骤二，相似岩体的制作：将两个对称的半圆柱形模具对接紧固成圆柱形模具，圆柱形模具中心位置安装预留测试锚杆钻孔的同直径钢管，在钢管外围与圆柱形模具内侧浇铸相应配比的混凝土，静止30min后抽出中心钢管并脱模成型；
步骤三，锚固试件的制作：对混凝土相似岩体试件洒水养护28d后，在混凝土相似岩体中心孔内装填适宜锚固剂，安装测试锚杆并进行旋转，待锚固剂搅拌均匀2min后撤掉锚固机具，调试测试锚杆端部安装构件，完成锚固试件制作；
步骤四，试验结构初安装：将反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验装置结构的下固定盘和嵌入其内部的下导向杆平稳放置在加载垫块上，下导向杆穿越下滑移孔使下滑移盘位于下固定盘上方，上滑移盘放置在下导向杆端部，并用两个紧固螺母把下导向杆和上滑移盘固定；
步骤五，锚固试件的安装：将锚固试件放置上滑移盘上方，出露测试锚杆穿过上导向孔、上滑移盘和下导向孔、下滑移盘，锚杆端部依次安装托盘、垫圈、锚固螺母与下滑移盘底面紧固；
步骤六，试验结构末安装：将上固定盘和嵌入其内部的上导向杆通过上滑移孔穿过上滑移盘后与下滑移盘通过紧固螺母固定；
步骤七，测试系统的调试：将应变片的连线接至电阻式应变仪上，对基础数据进行测定保存，并对实验室内压力试验机工况进行基础测定，设定加载初始应力范围；
步骤八，试验系统的对接：将千分表放置在下固定盘处，指针垂直指向下滑移盘并通过数据传输线与test系统对接，开启轴向油泵，通过伺服控制器和伺服电液系统控制顶部加载盘接触到上固定盘；
步骤九，数据采集与保存：设置初始压力与加载速率进行反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性模拟试验，对应变仪、千分表、加载应力水平等数据进行采集与保存，分析处理数据，完成试验。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910883874.9A CN110631909A (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910883874.9A CN110631909A (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110631909A true CN110631909A (zh) | 2019-12-31 |
Family
ID=68971514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910883874.9A Pending CN110631909A (zh) | 2019-09-19 | 2019-09-19 | 一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110631909A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114112642A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-01 | 中国石油大学(华东) | 压拉转换加载装置及加锚岩体协同变形测试方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202599766U (zh) * | 2012-04-13 | 2012-12-12 | 山东大学 | 深部围岩锚固性能多功能试验机 |
| CN104763001A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-08 | 山东大学 | 一种适用于锚索锚固段蠕变特性的试验装置及试验方法 |
| CN107761788A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-06 | 中国矿业大学 | 一种适用于锚固循环拉伸、动载拉伸测试的实验装置 |
-
2019
- 2019-09-19 CN CN201910883874.9A patent/CN110631909A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202599766U (zh) * | 2012-04-13 | 2012-12-12 | 山东大学 | 深部围岩锚固性能多功能试验机 |
| CN104763001A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-08 | 山东大学 | 一种适用于锚索锚固段蠕变特性的试验装置及试验方法 |
| CN107761788A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-06 | 中国矿业大学 | 一种适用于锚固循环拉伸、动载拉伸测试的实验装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 汪雷等: "《裂隙岩体峰后力学特性研究》", 31 March 2015, 《西南交通大学出版社》 * |
| 高为国等: "《机械基础试验》", 31 March 2006, 高为国等 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114112642A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-01 | 中国石油大学(华东) | 压拉转换加载装置及加锚岩体协同变形测试方法 |
| CN114112642B (zh) * | 2021-12-21 | 2023-08-08 | 中国石油大学(华东) | 压拉转换加载装置及加锚岩体协同变形测试方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109163985B (zh) | 一种测试岩样抗剪强度和长期蠕变变形的原位测试装置及方法 | |
| JP6112663B2 (ja) | 原位置岩盤試験方法及び試験装置 | |
| CN111751214B (zh) | 一种深部软岩锚固界面拉拔实验装置及实验方法 | |
| CN107449678A (zh) | 大型原位三轴剪切试验装置及其方法 | |
| CN200971493Y (zh) | 自钻式原位摩擦剪切仪 | |
| CN105738225B (zh) | 深孔岩/土体原位测试方法及测试机器人 | |
| CN103278400A (zh) | 土体原位环剪实验仪 | |
| CN104749036B (zh) | 原位岩体力学试验系统及方法 | |
| CN103278384A (zh) | 一种煤矿巷道煤岩体锚固性能测试装置及测量方法 | |
| CN111157356A (zh) | 一种应力扰动作用下岩体含冰裂隙冻胀力演化测试装置 | |
| CN105319123A (zh) | 一种多功能模型试验桩 | |
| CN110631909A (zh) | 一种反转式锚岩复合体锚杆工作蠕变拉拔特性试验方法 | |
| CN204781019U (zh) | 一种多功能模型试验桩 | |
| CN104697855B (zh) | 一种纤维拉拔蠕变测试装置及其测试方法 | |
| CN109141518A (zh) | 一种单侧暴露大阶段嗣后充填体失稳破坏测试装置及方法 | |
| CN110864890A (zh) | 一种量测锚固结构界面剪胀压力的试验装置及试验方法 | |
| CN114577635A (zh) | 一种地表岩体现场剪切试验装置及测试方法 | |
| CN204903300U (zh) | 一种土体原位钻孔剪切测试装置 | |
| CN116411959A (zh) | 一种模拟真实地层环境下的油气井压裂试验装置及方法 | |
| CN204613033U (zh) | 原位岩体力学试验系统 | |
| CN202991008U (zh) | 一种用于模拟底部钻具组合力学特性的测力装置 | |
| CN111965008A (zh) | 一种模拟巷道开挖的岩体内部卸荷试验装置 | |
| CN209841497U (zh) | 一种型盐试样的加工装置 | |
| CN110865178A (zh) | 一种模拟锚固段埋置深度影响的试验装置及试验方法 | |
| CN204314159U (zh) | 深孔岩/土体原位测试机器人 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20191231 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |