CN205483810U - 一种煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台，有效解决煤矿巷道锚杆支护的仿真，同时锚杆无损检测准确率低的问题，支架台由上部的平台和平台四角垂直向下的立柱及立柱下端部的底座板构成，模型箱通过导槽置于平台上，模型箱是由固定在导槽上的第一箱体和经滑轮在导槽上移动的第二箱体构成，加压装置置于第一箱体的上部，平台的四周上面装有人工扶手，人工扶手开口处的平台边上装有下部置于地面上的爬梯，第一箱体、第二箱体的底部有相对应的两个半圆孔，构成两个圆孔，第二箱体上方装有与加压装置相对应的压板，本实用新型结构简单，新颖独特，可仿真煤矿现场锚杆锚固情况，对锚固好的锚杆进行无损检测，并校验无损检测的准确度。

Description

一种煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台

技术领域

本实用新型涉及实验设备，特别是一种煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台。

背景技术

自20世纪90年代以来，锚杆支护以其显著的技术优越性，成为我国煤矿巷道的主要支护形势之一。目前锚杆支护的煤矿巷道存在冒顶事故，究其原因主要是锚杆锚固质量遭到破坏，致使锚杆支护没有发挥应有的作用。传统的锚杆锚固质量检测主要有2种：拉拔实验和取岩芯，但都具有一定的破坏性，无损检测方法的研究和出现很好的弥补了传统方法的不足。

锚杆无损检测技术的方法在岩土工程中应用广泛，并取得了一定的科研成果，得到了广泛的应用；但在煤矿巷道中的研究较少，大多存在于数值模拟和理论分析阶段，目前还没有一种检测可靠准确的设备。由于煤矿巷道现场条件的复杂性和极其不确定性，在现场进行试验存在一定的局限性、且给实验过程带来不便。如果能在实验室制作锚杆支护仿真模型，在仿真模型上进行无损检测技术的试验是非常有必要的。因此，开发出一种能够在实验室仿真煤矿巷道锚杆支护锚固施工的过程，制作锚杆支护模型，在其中进行无损检测试验研究，并能够检验无损检测结果可靠性的仪器势在必行，有利于无损检测技术在煤矿应用中的发展，这对于煤矿安全生产、预防目前严重的冒顶事故有一定的意义。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台，可有效解决煤矿巷道锚杆支护的仿真，同时锚杆无损检测准确率低的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括支架台、模型箱和加压装置，支架台由上部的平台和平台四角垂直向下的立柱（支腿）及立柱下端部的底座板构成，模型箱通过导槽置于平台上，模型箱是由固定在导槽上的第一箱体（左箱体）和经滑轮在导槽上移动的第二箱体（右箱体）构成，第一箱体、第二箱体均是由可拆装箱板构成的空心方形体，加压装置置于第一箱体的上部，平台的四周上面装有人工扶手，人工扶手开口处的平台边上装有下部置于地面上的爬梯，第一箱体、第二箱体的底部有相对应的两个半圆孔，构成两个圆孔，第二箱体上方装有与加压装置相对应的压板，构成第一箱体与第二箱体的分开结构。

本实用新型结构简单，新颖独特，可仿真煤矿现场锚杆锚固情况，对锚固好的锚杆进行无损检测，并校验无损检测的准确度，对于煤矿巷道锚杆支护无损检测技术的研究具有实际应用价值，有良好的经济和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构立体图。

图2为本实用新型的底部结构图。

图3为本实用新型的模型箱分离图。

图4为本实用新型的左箱体结构立体图。

图5为本实用新型的右箱体结构立体图。

图6为本实用新型的支架台结构立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1-6所示，本实用新型包括支架台、模型箱和加压装置，支架台由上部的平台4和平台四角垂直向下的立柱（支腿）6及立柱下端部的底座板6-1构成，模型箱通过导槽13置于平台4上，模型箱是由固定在导槽上的第一箱体（左箱体）1和经滑轮10在导槽上移动的第二箱体（右箱体）2构成，第一箱体、第二箱体均是由可拆装箱板9构成的空心方形体，加压装置11置于第一箱体的上部，平台的四周上面装有人工扶手3，人工扶手开口处的平台边上装有下部置于地面上的爬梯5，第一箱体1、第二箱体2的底部有相对应的两个半圆孔，构成两个圆孔7，第二箱体2上方装有与加压装置11相对应的压板8，构成第一箱体与第二箱体的分开结构。

所述的加压装置11为环形油缸，与地面上的手动油泵通过连接油管相连，控制环形油缸的缸杆缩进与伸出；

所述的圆孔7直径为30±0.5mm；

所述的第一箱体由底部的两个角钢12夹紧固定在导槽13的一端（不可移动）；

所述的第二箱体底部四角分别装有一个转动的滑轮10，滑轮10置于导槽内，构成第二箱体在导槽内的滑动结构。

所述的底座板6-1为方形或圆形，四角有用于固定于地面的固定孔及固定螺钉（图中未标示）。

所述的导槽内中部沿长向设有平行于导槽两边的隔板（导轨）14，构成滑轮的两个平行的滑道槽，保证滑轮的安全滑动结构。

支架台的立柱（支腿）6通过四边形底板与地面接触之前必须要向基础坑内浇灌混凝土，用压实板压实后方可通过地脚螺栓固定在地面上，这样做的效果是为了保证在向模型箱内部钻打锚固孔和锚固锚杆的过程中，确保支架台的稳定性和工作人员的安全性；使用钻机钻打锚固孔的过程中，一定要将左右箱体通过螺栓固定紧，防止由于钻杆的扰动两个箱体相互分离，导致两个箱体之间产生裂隙；使用加压装置11在分离左右箱体的过程中，一定要缓慢摇动手动油泵，缓慢将两个箱体分开，否则容易出现不安全的事故、且防止锚杆弯曲或剪切现象。

本实用新型的工作情况是，煤矿巷道现场锚杆支护的施工过程是，先用锚杆钻机向巷道的顶板钻打锚固孔，并同时向锚固孔内冲水，锚固孔打好后向孔内塞进树脂锚固剂，这时锚杆钻机装上搅拌器，连接锚杆搅拌锚固孔内的树脂锚固剂，直至推动锚杆到锚固孔底，锚杆锚固结束，撤掉锚固所用的设备。锚固完成后，容易受到现场条件和人为主观条件的限制，锚杆锚固质量常常达不到锚固效果。同时在煤岩采动过程中，由于矿山压力活动的影响，锚杆和围岩形成的锚固体会受到影响，锚固质量会发生破损，锚固剂容易与锚杆璧脱落、失去要求的效果，锚固段长度相应会减小，甚至锚杆会被拉断，这是矿山压力显现的结果。锚固质量发生破坏必须进行锚固质量的检测，但由于现有的检测方法都是破坏性的、且不能大面积推广应用，无损检测设备就成为一种新的煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台，有效用于对煤矿巷道锚杆支护的无损检测。

本实用新型可以仿真现场锚杆支护锚固施工的全过程，模型箱内部可以加装砂浆混凝土材料，通过模型箱底部的圆孔7可以向箱体内钻打锚固孔，并进行锚杆的锚固、对锚固好的锚杆进行无损检测。检测到的锚固段的长度和锚固剂的密实程度，在煤矿现场是不可察觉的，但是本实用新型可以弥补这一缺点。模型箱的左右两个箱体可以通过加压装置11缓慢加压分开，锚杆的锚固情况就可以观察到。无损检测的结果就可以与观察到的现象进行对比，从而改进现有的无损检测技术和测量方法，进行优化无损检测仪。

本实用新型的在使用时，首先将本实用新型的设备按照正确的步骤组装放置在一起。具体为开挖基础坑，浇注混凝土，等混凝土干燥后用地脚螺栓穿过立柱（支腿）下部的底板，用地脚螺栓将支腿固定在地面之上；将第一箱体放置在支架平台的导槽内，并移动到一端，第一箱体箱被紧加载导槽的一端，不可移动，再将第二箱体放置在导槽上，箱体底部的4个滑轮可以在导槽上来回滑动。其次向模型箱内部添加在实验室配比好的与煤矿现场岩石强度相当的混凝土围岩材料。具体过程是先推动第二箱体到导槽另一端，将事先配比好的混凝土材料一层层铺在箱体内部，并用压实板压实，箱体装满材料后每隔一段时间对模型进行养护，等到模型彻底干燥拆掉第一箱体的右挡板和第二箱体的左挡板，推动第二箱体与第一箱体接触，用螺栓将两个箱体紧紧固定在一起。然后在支架台下部用锚杆钻机向模型箱内钻打锚固孔，并进行锚杆的锚固。最后进行锚杆的无损检测和结果的校验。锚杆锚固完成以后，使用锚杆无损检测仪对锚杆锚固质量进行无损检测，记录检测结果。检测结束后，拆掉固定两个箱体的螺栓，使用加压装置缓慢给第二箱体加压，轻轻推开第二箱体，锚杆的锚固情况可以清晰地观察到。对比检测试验结果和观察到情况，可以校验无损检测的可靠性。

由上述可以看出，本实用新型结构新颖独特合理，是根据煤矿现场真实情况模拟出来的煤矿巷道锚杆支护无损检测专用实验台，不仅可以准确仿真煤矿巷道现场的锚杆锚固的全过程，并且可以对锚固好的锚杆进行无损检测试验，并能对比分析试验结果与实际锚固情况，既解决了现场无损检测试验不便的难题，又弥补了现场无法对比分析试验结果与实际情况的问题，有利于煤矿巷道锚杆支护无损检测技术的发展，提高锚杆锚固质量测试的准确度和可靠性，防止煤矿现场由于锚杆锚固质量破坏发生的顶板冒顶事故，具有良好的经济和社会效益。

Claims (7)

1.一种煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台，包括支架台、模型箱和加压装置，其特征在于，支架台由上部的平台（4）和平台四角垂直向下的立柱（6）及立柱下端部的底座板（6-1）构成，模型箱通过导槽（13）置于平台（4）上，模型箱是由固定在导槽上的第一箱体（1）和经滑轮（10）在导槽上移动的第二箱体（2）构成，第一箱体、第二箱体均是由可拆装箱板（9）构成的空心方形体，加压装置（11）置于第一箱体的上部，平台的四周上面装有人工扶手（3），人工扶手开口处的平台边上装有下部置于地面上的爬梯（5），第一箱体（1）、第二箱体（2）的底部有相对应的两个半圆孔，构成两个圆孔（7），第二箱体（2）上方装有与加压装置（11）相对应的压板（8），构成第一箱体与第二箱体的分开结构。

2.根据权利要求1所述的煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台，其特征在于，所述的加压装置（11）为环形油缸，与地面上的手动油泵通过连接油管相连，控制环形油缸的缸杆缩进与伸出。

3.根据权利要求1所述的煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台，其特征在于，所述的圆孔（7）直径为30±0.5mm。

4.根据权利要求1所述的煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台，其特征在于，所述的第一箱体由底部的两个角钢（12）夹紧固定在导槽（13）的一端。

5.根据权利要求1所述的煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台，其特征在于，所述的第二箱体底部四角分别装有一个转动的滑轮（10），滑轮（10）置于导槽内，构成第二箱体在导槽内的滑动结构。

6.根据权利要求1所述的煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台，其特征在于，所述的底座板（6-1）为方形或圆形，四角有用于固定于地面的固定孔及固定螺钉。

7.根据权利要求1所述的煤矿巷道锚杆支护无损检测实验台，其特征在于，所述的导槽内中部沿长向设有平行于导槽两边的隔板（14），构成滑轮的两个平行的滑道槽。