一種煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺，有效解決煤礦巷道錨桿支護的仿真，同時錨桿無損檢測準確率低的問題，支架臺由上部的平臺和平臺四角垂直向下的立柱及立柱下端部的底座板構(gòu)成，模型箱通過導槽置于平臺上，模型箱是由固定在導槽上的第一箱體和經(jīng)滑輪在導槽上移動的第二箱體構(gòu)成，加壓裝置置于第一箱體的上部，平臺的四周上面裝有人工扶手，人工扶手開口處的平臺邊上裝有下部置于地面上的爬梯，第一箱體、第二箱體的底部有相對應的兩個半圓孔，構(gòu)成兩個圓孔，第二箱體上方裝有與加壓裝置相對應的壓板，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，新穎獨特，可仿真煤礦現(xiàn)場錨桿錨固情況，對錨固好的錨桿進行無損檢測，并校驗無損檢測的準確度。
【專利說明】
一種煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及實驗設(shè)備，特別是一種煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺。
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀90年代以來，錨桿支護以其顯著的技術(shù)優(yōu)越性，成為我國煤礦巷道的主要支護形勢之一。目前錨桿支護的煤礦巷道存在冒頂事故，究其原因主要是錨桿錨固質(zhì)量遭到破壞，致使錨桿支護沒有發(fā)揮應有的作用。傳統(tǒng)的錨桿錨固質(zhì)量檢測主要有2種:拉拔實驗和取巖芯，但都具有一定的破壞性，無損檢測方法的研究和出現(xiàn)很好的彌補了傳統(tǒng)方法的不足。
[0003]錨桿無損檢測技術(shù)的方法在巖土工程中應用廣泛，并取得了一定的科研成果，得到了廣泛的應用;但在煤礦巷道中的研究較少，大多存在于數(shù)值模擬和理論分析階段，目前還沒有一種檢測可靠準確的設(shè)備。由于煤礦巷道現(xiàn)場條件的復雜性和極其不確定性，在現(xiàn)場進行試驗存在一定的局限性、且給實驗過程帶來不便。如果能在實驗室制作錨桿支護仿真模型，在仿真模型上進行無損檢測技術(shù)的試驗是非常有必要的。因此，開發(fā)出一種能夠在實驗室仿真煤礦巷道錨桿支護錨固施工的過程，制作錨桿支護模型，在其中進行無損檢測試驗研究，并能夠檢驗無損檢測結(jié)果可靠性的儀器勢在必行，有利于無損檢測技術(shù)在煤礦應用中的發(fā)展，這對于煤礦安全生產(chǎn)、預防目前嚴重的冒頂事故有一定的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實用新型之目的就是提供一種煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺，可有效解決煤礦巷道錨桿支護的仿真，同時錨桿無損檢測準確率低的問題。
[0005]本實用新型解決的技術(shù)方案是，包括支架臺、模型箱和加壓裝置，支架臺由上部的平臺和平臺四角垂直向下的立柱(支腿)及立柱下端部的底座板構(gòu)成，模型箱通過導槽置于平臺上，模型箱是由固定在導槽上的第一箱體(左箱體)和經(jīng)滑輪在導槽上移動的第二箱體(右箱體)構(gòu)成，第一箱體、第二箱體均是由可拆裝箱板構(gòu)成的空心方形體，加壓裝置置于第一箱體的上部，平臺的四周上面裝有人工扶手，人工扶手開口處的平臺邊上裝有下部置于地面上的爬梯，第一箱體、第二箱體的底部有相對應的兩個半圓孔，構(gòu)成兩個圓孔，第二箱體上方裝有與加壓裝置相對應的壓板，構(gòu)成第一箱體與第二箱體的分開結(jié)構(gòu)。
[0006]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，新穎獨特，可仿真煤礦現(xiàn)場錨桿錨固情況，對錨固好的錨桿進行無損檢測，并校驗無損檢測的準確度，對于煤礦巷道錨桿支護無損檢測技術(shù)的研究具有實際應用價值，有良好的經(jīng)濟和社會效益。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)立體圖。
[0008]圖2為本實用新型的底部結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖3為本實用新型的模型箱分離圖。
[0010]圖4為本實用新型的左箱體結(jié)構(gòu)立體圖。
[0011 ]圖5為本實用新型的右箱體結(jié)構(gòu)立體圖。
[0012]圖6為本實用新型的支架臺結(jié)構(gòu)立體圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作詳細說明。
[0014]由圖1-6所示，本實用新型包括支架臺、模型箱和加壓裝置，支架臺由上部的平臺4和平臺四角垂直向下的立柱(支腿)6及立柱下端部的底座板6-1構(gòu)成，模型箱通過導槽13置于平臺4上，模型箱是由固定在導槽上的第一箱體(左箱體)1和經(jīng)滑輪10在導槽上移動的第二箱體(右箱體)2構(gòu)成，第一箱體、第二箱體均是由可拆裝箱板9構(gòu)成的空心方形體，加壓裝置11置于第一箱體的上部，平臺的四周上面裝有人工扶手3，人工扶手開口處的平臺邊上裝有下部置于地面上的爬梯5，第一箱體1、第二箱體2的底部有相對應的兩個半圓孔，構(gòu)成兩個圓孔7，第二箱體2上方裝有與加壓裝置11相對應的壓板8，構(gòu)成第一箱體與第二箱體的分開結(jié)構(gòu)。
[0015]所述的加壓裝置11為環(huán)形油缸，與地面上的手動油栗通過連接油管相連，控制環(huán)形油缸的缸桿縮進與伸出；
[0016]所述的圓孔7直徑為30 ± 0.5mm;
[0017]所述的第一箱體由底部的兩個角鋼12夾緊固定在導槽13的一端(不可移動)；
[0018]所述的第二箱體底部四角分別裝有一個轉(zhuǎn)動的滑輪10，滑輪10置于導槽內(nèi)，構(gòu)成第二箱體在導槽內(nèi)的滑動結(jié)構(gòu)。
[0019]所述的底座板6-1為方形或圓形，四角有用于固定于地面的固定孔及固定螺釘(圖中未標示)。
[0020]所述的導槽內(nèi)中部沿長向設(shè)有平行于導槽兩邊的隔板(導軌)14，構(gòu)成滑輪的兩個平行的滑道槽，保證滑輪的安全滑動結(jié)構(gòu)。
[0021]支架臺的立柱(支腿)6通過四邊形底板與地面接觸之前必須要向基礎(chǔ)坑內(nèi)澆灌混凝土，用壓實板壓實后方可通過地腳螺栓固定在地面上，這樣做的效果是為了保證在向模型箱內(nèi)部鉆打錨固孔和錨固錨桿的過程中，確保支架臺的穩(wěn)定性和工作人員的安全性;使用鉆機鉆打錨固孔的過程中，一定要將左右箱體通過螺栓固定緊，防止由于鉆桿的擾動兩個箱體相互分離，導致兩個箱體之間產(chǎn)生裂隙;使用加壓裝置11在分離左右箱體的過程中，一定要緩慢搖動手動油栗，緩慢將兩個箱體分開，否則容易出現(xiàn)不安全的事故、且防止錨桿彎曲或剪切現(xiàn)象。
[0022]本實用新型的工作情況是，煤礦巷道現(xiàn)場錨桿支護的施工過程是，先用錨桿鉆機向巷道的頂板鉆打錨固孔，并同時向錨固孔內(nèi)沖水，錨固孔打好后向孔內(nèi)塞進樹脂錨固劑，這時錨桿鉆機裝上攪拌器，連接錨桿攪拌錨固孔內(nèi)的樹脂錨固劑，直至推動錨桿到錨固孔底，錨桿錨固結(jié)束，撤掉錨固所用的設(shè)備。錨固完成后，容易受到現(xiàn)場條件和人為主觀條件的限制，錨桿錨固質(zhì)量常常達不到錨固效果。同時在煤巖采動過程中，由于礦山壓力活動的影響，錨桿和圍巖形成的錨固體會受到影響，錨固質(zhì)量會發(fā)生破損，錨固劑容易與錨桿璧脫落、失去要求的效果，錨固段長度相應會減小，甚至錨桿會被拉斷，這是礦山壓力顯現(xiàn)的結(jié)果。錨固質(zhì)量發(fā)生破壞必須進行錨固質(zhì)量的檢測，但由于現(xiàn)有的檢測方法都是破壞性的、且不能大面積推廣應用，無損檢測設(shè)備就成為一種新的煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺，有效用于對煤礦巷道錨桿支護的無損檢測。
[0023]本實用新型可以仿真現(xiàn)場錨桿支護錨固施工的全過程，模型箱內(nèi)部可以加裝砂漿混凝土材料，通過模型箱底部的圓孔7可以向箱體內(nèi)鉆打錨固孔，并進行錨桿的錨固、對錨固好的錨桿進行無損檢測。檢測到的錨固段的長度和錨固劑的密實程度，在煤礦現(xiàn)場是不可察覺的，但是本實用新型可以彌補這一缺點。模型箱的左右兩個箱體可以通過加壓裝置11緩慢加壓分開，錨桿的錨固情況就可以觀察到。無損檢測的結(jié)果就可以與觀察到的現(xiàn)象進行對比，從而改進現(xiàn)有的無損檢測技術(shù)和測量方法，進行優(yōu)化無損檢測儀。
[0024]本實用新型的在使用時，首先將本實用新型的設(shè)備按照正確的步驟組裝放置在一起。具體為開挖基礎(chǔ)坑，澆注混凝土，等混凝土干燥后用地腳螺栓穿過立柱(支腿)下部的底板，用地腳螺栓將支腿固定在地面之上;將第一箱體放置在支架平臺的導槽內(nèi)，并移動到一端，第一箱體箱被緊加載導槽的一端，不可移動，再將第二箱體放置在導槽上，箱體底部的4個滑輪可以在導槽上來回滑動。其次向模型箱內(nèi)部添加在實驗室配比好的與煤礦現(xiàn)場巖石強度相當?shù)幕炷羾鷰r材料。具體過程是先推動第二箱體到導槽另一端，將事先配比好的混凝土材料一層層鋪在箱體內(nèi)部，并用壓實板壓實，箱體裝滿材料后每隔一段時間對模型進行養(yǎng)護，等到模型徹底干燥拆掉第一箱體的右擋板和第二箱體的左擋板，推動第二箱體與第一箱體接觸，用螺栓將兩個箱體緊緊固定在一起。然后在支架臺下部用錨桿鉆機向模型箱內(nèi)鉆打錨固孔，并進行錨桿的錨固。最后進行錨桿的無損檢測和結(jié)果的校驗。錨桿錨固完成以后，使用錨桿無損檢測儀對錨桿錨固質(zhì)量進行無損檢測，記錄檢測結(jié)果。檢測結(jié)束后，拆掉固定兩個箱體的螺栓，使用加壓裝置緩慢給第二箱體加壓，輕輕推開第二箱體，錨桿的錨固情況可以清晰地觀察到。對比檢測試驗結(jié)果和觀察到情況，可以校驗無損檢測的可靠性。
[0025]由上述可以看出，本實用新型結(jié)構(gòu)新穎獨特合理，是根據(jù)煤礦現(xiàn)場真實情況模擬出來的煤礦巷道錨桿支護無損檢測專用實驗臺，不僅可以準確仿真煤礦巷道現(xiàn)場的錨桿錨固的全過程，并且可以對錨固好的錨桿進行無損檢測試驗，并能對比分析試驗結(jié)果與實際錨固情況，既解決了現(xiàn)場無損檢測試驗不便的難題，又彌補了現(xiàn)場無法對比分析試驗結(jié)果與實際情況的問題，有利于煤礦巷道錨桿支護無損檢測技術(shù)的發(fā)展，提高錨桿錨固質(zhì)量測試的準確度和可靠性，防止煤礦現(xiàn)場由于錨桿錨固質(zhì)量破壞發(fā)生的頂板冒頂事故，具有良好的經(jīng)濟和社會效益。
【主權(quán)項】
1.一種煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺，包括支架臺、模型箱和加壓裝置，其特征在于，支架臺由上部的平臺(4)和平臺四角垂直向下的立柱(6)及立柱下端部的底座板(6-1)構(gòu)成，模型箱通過導槽(13)置于平臺(4)上，模型箱是由固定在導槽上的第一箱體(I)和經(jīng)滑輪(10)在導槽上移動的第二箱體(2)構(gòu)成，第一箱體、第二箱體均是由可拆裝箱板(9)構(gòu)成的空心方形體，加壓裝置(11)置于第一箱體的上部，平臺的四周上面裝有人工扶手(3)，人工扶手開口處的平臺邊上裝有下部置于地面上的爬梯(5)，第一箱體(1)、第二箱體(2)的底部有相對應的兩個半圓孔，構(gòu)成兩個圓孔(7)，第二箱體(2)上方裝有與加壓裝置(11)相對應的壓板(8)，構(gòu)成第一箱體與第二箱體的分開結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺，其特征在于，所述的加壓裝置(I I)為環(huán)形油缸，與地面上的手動油栗通過連接油管相連，控制環(huán)形油缸的缸桿縮進與伸出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺，其特征在于，所述的圓孔(7)直徑為30 ±0.5mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺，其特征在于，所述的第一箱體由底部的兩個角鋼(12)夾緊固定在導槽(13)的一端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺，其特征在于，所述的第二箱體底部四角分別裝有一個轉(zhuǎn)動的滑輪(10)，滑輪(10)置于導槽內(nèi)，構(gòu)成第二箱體在導槽內(nèi)的滑動結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺，其特征在于，所述的底座板(6-1)為方形或圓形，四角有用于固定于地面的固定孔及固定螺釘。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦巷道錨桿支護無損檢測實驗臺，其特征在于，所述的導槽內(nèi)中部沿長向設(shè)有平行于導槽兩邊的隔板(14)，構(gòu)成滑輪的兩個平行的滑道槽。
【文檔編號】G01N3/08GK205483810SQ201620037165
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月12日
【發(fā)明人】王昆, 周玉軍, 許江濤, 劉鵬程, 林劉軍
【申請人】河南工業(yè)和信息化職業(yè)學院