CN206638159U - 一种智能安全锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能安全锚杆，包括锚杆杆体、应变计和应变安装件，所述锚杆杆体的尾部开设钻孔，所述钻孔的孔壁上开设至少一组相对设置的安装孔，所述应变安装件包括弹性件和两个支撑杆，所述两个支撑杆固定在弹性件的两端，所述两个支撑杆套设在对应的安装孔内，所述应变计夹持于所述支撑杆和对应安装孔之间。本实用新型的应变计安装方便，夹持牢固，对锚杆杆体受力工况实时采集、全程对锚杆杆体受力工况进行监测；锚杆杆体受力超过安全预警值时，可自动启动报警功能；采用无线通讯技术，操作便捷；存储量大，可极大的减少人员采集频度，减轻人员劳动强度，同时区别于现在的锚杆整体开槽的技术，能够精准测量锚杆尾部的受力工况。

Description

一种智能安全锚杆

技术领域

本实用新型涉及一种矿用锚杆的预警设备，尤其涉及的是一种智能安全锚杆。

背景技术

煤矿锚网支护巷道使用普遍，在锚杆支护过程中，锚杆对围岩的锚固作用使得巷道围岩稳定，减少破坏，确保煤矿安全生产。由于目前锚杆在围岩锚固受力过程中，锚杆的受力情况无法监测，为了了解锚杆受力变化情况，及时掌握锚杆的受力状况，根据锚杆受力状况对巷道做出相应的支护措施，防止巷道顶板故事发生，保证巷道安全，是煤矿急需解决的难题。

目前锚杆压力检测设备是锚杆压力枕，压力枕的原理是通过锚杆螺帽与锚杆托板之间对压力枕挤压产生的力值，而不是锚杆杆体的受力值，无法检测到锚杆杆体内部受力情况，并且读出锚杆受力大时不能报警提示，满足不了矿井的安全需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种智能安全锚杆，能够对锚杆的受力情况进行实时监控。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括锚杆杆体、应变计和应变安装件，所述锚杆杆体的尾部开设钻孔，所述钻孔的孔壁上开设至少一组相对设置的安装孔，所述应变安装件包括弹性件和两个支撑杆，所述两个支撑杆固定在弹性件的两端，所述两个支撑杆套设在对应的安装孔内，所述应变计夹持于所述支撑杆和对应安装孔之间。

所述安装孔有多组，所述安装孔沿钻孔的径向均匀分布。能够采集锚杆各个位置的应变。

所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端连接支撑杆，所述压缩弹簧压缩在钻孔内。安装的时候将支撑杆套入安装孔内即可，能够利用压缩弹簧将整个应变计压在钻孔的内壁，确保安装的牢固程度。

作为本实用新型的优选方式之一，所述锚杆还具有预警装置，所述预警装置通过数据线连接应变计。

所述预警装置包括数据机、采集器和计算机，所述数据机上设有红外触发器和ZIGBEE模块，所述采集器通过红外触发器连接数据机，所述数据机连接应变计，所述采集器通过ZIGBEE模块采集数据机中的数据，所述计算机连接采集器。

所述预警装置还包括报警器，所述报警器连接数据机。超过数据机内预存数值就可以发出报警。

实时掌握应力计的受力变化状况，根据受力情况及时采区针对措施，提前预防巷道顶板事故发生。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型的应变计安装方便，夹持牢固，整个设备反应灵敏、数据准确；对锚杆杆体受力工况实时采集、全程对锚杆杆体受力工况进行监测；锚杆杆体受力超过安全预警值时，可自动启动报警功能；采用无线通讯技术，操作便捷；存储量大，可极大的减少人员采集频度，减轻人员劳动强度，同时区别于现在的锚杆整体开槽的技术，能够精准测量锚杆尾部的受力工况。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的钻孔的局部示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和图2所示，本实施例包括锚杆杆体1、应变计2、应变计安装件，所述锚杆杆体1的尾部开设钻孔11，所述钻孔11的孔壁上开设三组相对设置的安装孔12，所述应变安装件包括弹性件6和两个支撑杆7，所述两个支撑杆7固定在弹性件6的两端，所述两个支撑杆7套设在对应的安装孔内，所述应变计2夹持于所述支撑杆7和对应安装孔12之间。本实施例的弹性件6为压缩弹簧。

本实施例的应变计2为电阻应变片。将应变计2在钻孔11上固定好后，把信号线连接引出，同时做好引线的保护措施。应变计2可以根据煤矿需要做成多重规格的(锚杆直径和长度根据需要加工)，应变计2采用测量应变技术，反应灵敏，精度高。

锚杆杆体1的尾部在所受到不同压力时，会使应变计2的敏感栅产生不同程度的变形，其电阻值相应的发生变化，把这种应变计2的模拟信号经信号线传输到数据机3；所述数据机3把模拟信号转化成数字信号，并将转换后的数字信号转换成应力值信号，并对应力值信号进行存储，做到全程实时监测效果。如果数据机3处理后的数值超过安全预警值时，数据机3可自动启动声光警报，表示该锚杆受力超过安全范围，提示矿井人员该处巷道受力极大，需要对该处巷道支护采取加强措施，确保巷道稳定安全。数据机3存储容量大，可以存储90天以上的数据量，极大可以较少技术人员对数据的采集频度，减轻人员劳动强度。

本实施例的采集器4和数据机3均为市售产品，数据机3为北京优采测控技术有限公司全功能数据仪UA524-4I。采集器4为北京阿尔泰科技发展有限公司A-ZIGBEE1081。

采集器4通过红外通讯连接数据机3，并通过ZIGBEE模块采集数据机3存储的数据并上传到计算机5。实时掌握应力计的受力变化状况，根据受力情况及时采区针对措施，提前预防巷道顶板事故发生。

数据机3上设有红外触发器和ZIGBEE模块，所述采集器4通过红外触发器与数据机3连接，所述采集器4通过ZIGBEE模块对数据机3中的数据进行采集传输。

采集器4操作便捷简单，存储量大，一次可对所需要采集的数据机3数据量全部采集。采集器4无线通讯技术解决巷道高度高，观测记录难的问题，减轻技术人员劳动强度，保证人员安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能安全锚杆，其特征在于，包括锚杆杆体、应变计和应变安装件，所述锚杆杆体的尾部开设钻孔，所述钻孔的孔壁上开设至少一组相对设置的安装孔，所述应变安装件包括弹性件和两个支撑杆，所述两个支撑杆固定在弹性件的两端，所述两个支撑杆套设在对应的安装孔内，所述应变计夹持于所述支撑杆和对应安装孔之间。

2.根据权利要求1所述的一种智能安全锚杆，其特征在于，所述安装孔有多组，所述安装孔沿钻孔的径向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种智能安全锚杆，其特征在于，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端连接支撑杆，所述压缩弹簧压缩在钻孔内。

4.根据权利要求1所述的一种智能安全锚杆，其特征在于，所述锚杆还具有预警装置，所述预警装置通过数据线连接应变计。

5.根据权利要求1所述的一种智能安全锚杆，其特征在于，所述应变计为电阻应变片。

6.根据权利要求4所述的一种智能安全锚杆，其特征在于，所述预警装置包括数据机、采集器和计算机，所述数据机上设有红外触发器和ZIGBEE模块，所述采集器通过红外触发器连接数据机，所述数据机连接应变计，所述采集器通过ZIGBEE模块采集数据机中的数据，所述计算机连接采集器。

7.根据权利要求6所述的一种智能安全锚杆，其特征在于，所述预警装置还包括报警器，所述报警器连接数据机。