锚杆锚固质量无损检测方法分析

为了有效检测在各种工程实际中所使用的锚杆锚固质量,采用理论分析和实验室测试的方法分别研究了自由锚杆和锚固锚杆的高频超声导波传播规律,在2.25~15 MHz导波频率范围内,对不同锚固质量的锚固锚杆进行了扫频,并根据实验结果得出了不同锚固质量的锚杆的峰值比以及其随增益的变化曲线,与理论衰减频散曲线相吻合。研究结果表明,在一定的频率范围内,同一频率的峰值比几乎不随增益变化而变化,且对大于7.5 MHz的高频导波不适合用来检测锚杆锚固质量做出了初步研究。     

锚杆锚固质量的无损检测探究

为了高频超声导波技术能更好的应用于锚杆锚固质量的检测,采用理论分析和实验室测试的方法对锚固锚杆中导渡的传播规律进行了研究,从1.75 MHz到6 MHz,每隔0.25 MHz导波激发一次,对不同锚固质量的锚杆进行了扫频,根据实验结果得出了平均振幅比随频率变化曲线,指出锚杆质量检测效果的最佳激发频率为3 MHz。实验结果表明,锚杆锚固质量越好导波的衰减越大。在一定频率范围内,不同锚固质量的锚杆中导波的平均振幅比有明显的区别,实现了高频状态下对锚杆锚固质量的检测。     

模拟工程中不同频率超声导波检测锚杆锚固质量研究

针对不同频率超声导波在工程锚固锚杆中传播速度,工程实际条件下用不同频率超声导波对锚杆的锚固质量检测以及分别用两个传感器探头检测锚杆锚固质量时传感器在锚固体表面的安装位置等问题进行了研究。研究结果表明在未锚固端用一个探头发射信号,在锚固体表面用另一个探头接收到的导波的衰减信号可以判断超声导波在工程实际条件下的传播速度,并可用于测量锚杆的锚固质量,高频导波在锚杆中的传播速度和传感器的安装位置与低频导波不同,且都可以用来研究锚杆的锚固质量。     

高频纵向导波在锚杆检测中的应用

为了超声波无损检测技术能更好的应用于支护锚杆的检测,采用理论分析和实验室测试的方法对锚固和自由锚杆中的高频纵向导波传播规律进行了研究,在1¹5 MHz导波频率范围内,对不同锚固质量的锚固锚杆进行了扫频,并根据实验结果得出了平均振幅比随频率变化曲线,与理论衰减频散曲线相吻合。     

20~1 000 kHz超声导波用于锚杆锚固质量检测的探索

为使超声波无损检测技术应用于锚杆锚固质量的检测，采用理论分析和实验室测试的方法对超声导波在锚杆中的传播规律进行了研究。在20～1 000 kHz导波频率范围内，对不同锚固质量的锚固锚杆进行了扫频，并根据实验结果得出了群速度随频率变化曲线。研究结果表明：频率较低时，同一频率导波在不同锚固质量的锚杆传播的群速度不一样，可用于锚杆锚固质量的检测；频率较高时，它们的群速度几乎一致，可用来检测锚固锚杆的长度，但存在一些可用于锚杆锚固质量检测的导波。     

高频导波检测锚固锚杆缺陷数值模拟研究

前期研究证实对于地下工程中广泛使用的锚固锚杆结构只有大于1 MHz的高频导波具有衰减最小的检测模态，但由于高频导波数值模拟复杂性其研究结果均集中于试验测试，这就使得对高频导波传播特性的研究十分受限。为探究高频导波传播规律并能将其应用于现场锚固质量的检测，采用ANSYS/LS–DYNA有限元软件通过参数优化实现了锚固锚杆数值模型的建立。通过分析不同锚固体厚度对波形的影响得到了能用数值模拟有限尺寸模型代替现场无限锚固厚度尺寸模型的最小外径；理论上导波主要沿钢杆内部向前传播，且锚杆径向体现波导结构形状，因此采用锚杆径向网格设置最密，锚固体径向与杆体轴向网格设置相对稀疏的方法实现了单元数目最小化；鉴于不同首波宽度的导波频散特性不同，对其在无缺陷及带缺陷锚杆中的传播过程进行研究，得到最优首波宽度为0.04 ms；基于上述优化后的3个参数分别建立完整锚固锚杆与带缺陷锚固锚杆数值模型，数值计算结果与文献中实验室测试结果高度吻合，证明所建立数值模型正确有效，真正实现了有限计算资源下高频导波在锚固锚杆传播应用中的准确模拟。在此基础上搭建含不同缺陷特征的锚固锚杆模型，对缺陷位置及深度进行研究，结果表明特定...     

注浆锚杆锚固质量的无损检测试验研究

注浆锚杆广泛应用于深部软岩巷道支护,其注入浆液的密实度极大的影响着注浆锚杆的锚固质量,但是目前如何快速、准确、大范围的检测锚固质量尚无有效的技术手段。文章基于弹性应力波在注浆锚杆锚固体中传播时透射与反射规律,对注浆锚杆自由段、锚固段长度和锚固段内缺陷位置和长度进行了无损检测试验研究,并采用小波变换理论对试验信号进行了分析。研究结果表明：通过小波工具箱中的低通滤波器对信号进行低频分析,能够准确的识别出注浆锚杆的自由段长度|通过高通滤波器对信号进行高频分析,能够准确的识别出注浆锚杆的锚固段长度,锚固段内缺陷长度以及缺陷的具体位置。研究成果可为进一步开发注浆锚杆锚固质量无损检测技术和方法提供试验基础。     

超声导波在锚杆锚固体系中传播规律的研究

通过理论分析与实验测试,研究了超声导波在锚杆锚固体系中的波动能量的外泄特征,研究了超声导波在锚杆、锚固介质及其耦合体系中的传播规律,为锚杆锚固质量的无损检测提供了重要的理论依据。     

基于数值模拟的锚杆锚固缺陷检测研究

针对锚杆锚固中缺陷检测质量不高的问题,本文采用电磁超声技术完成锚杆质量检测,首先利用PCDISP软件获得频散曲线,确定最佳激励频率;然后应用COMSOL有限元仿真软件建立锚杆锚固三维模型,并设定偏置磁场最优参数,分析了锚固的有效长度、锚杆锈蚀深度和缺陷的大小对检测波形的影响;最后搭建物理实验平台,对采集到的回波信号进行分析,实验数据验证了数值分析结果的有效性。结果表明:电磁超声技术用于锚杆锚固质量检测,能有效检测出锚固有效长度和缺陷位置。     

矿用树脂锚杆锚固质量无损检测的试验研究

利用MJ—1锚检仪对树脂锚杆的锚固状态和锚固力进行测试试验，表明利用高频应力波无损检测技术可以判定锚杆锚固长度，评价锚杆锚固质量；通过适时监测杆体的受力与位移变化曲线，可以实现无损检测锚杆极限锚固力。     

全长锚固柔性注压锚杆锚固力分析

柔性注压锚杆是一种新型全长锚固锚杆，在岩土介质中受力的复杂性、多变性，使得确定其锚固力较为困难。通过总结锚杆失效破坏形式，分析了柔性注压锚杆锚固力，导出承载能力的计算分析方法，为其设计、试验和进一步应用提供了理论依据。     

预紧力锚杆作用下锚固体的形成与失稳模式

高强锚固系统在深部及复杂软弱巷道围岩控制中得到越来越广泛的应用,但对该条件下的锚固体形成和失稳的认识仍不充分。笔者采用数值模拟方法研究了预紧力锚杆作用下锚固体的形成因素及原岩应力作用下锚固体的失稳规律。结果表明：预紧力一定时,锚杆间距越小,附加应力就越大;锚杆间排距一定时,预紧力越大,附加应力就越大,附加应力在锚固体范围岩体中呈纺锤形,压力从巷道表面处逐渐衰减,在锚固起始端呈锥形分布;锚固段越短或预紧力越大,压缩区域就越大,锚固体的范围就越大,但锚固段长度对锚固体的影响较为明显。原岩应力环境中,巷道围岩锚固体失稳类型有锚杆断裂型、锚固脱黏型、岩体主导破坏型和锚固体复合型破坏型;岩体强度、锚杆预紧力、原岩应力侧压系数、埋深、锚杆间排距等对锚固体失稳的作用依次减小。     

可回收楔式锚杆的研究

树脂锚杆应用于锚固工程时,需要使用大量的药卷,回收率很低,并且当锚孔中存在煤岩碎渣时,锚杆体很难插入锚孔孔底,容易造成假性施工,带来许多安全隐患。因此,设计了可回收楔式锚杆,降低了费用,避免了假性施工,提高了回收率。     

双锚固自旋锚杆抗拔力理论分析与试验研究

该文对双锚固自旋锚杆的破坏模型进行简化,分析其自旋段裸锚力的组成,对裸锚力理论公式进行推导,并提出一种裸锚力简便计算公式;通过室内和现场试验,测试了双锚固自旋锚杆的裸锚力大小,并验证了裸锚力计算公式的正确性与利用其初锚力实现锚杆快速安装与施工的可行性。     

锚杆锚固力试验研究现状

详述了国内外锚杆锚固力的试验研究成果,包括:拉拔载荷下锚杆粘锚力的分布规律以及锚杆形状、锚固剂强度和岩体强度对粘锚力的影响;岩体特征、锚固单元特征和加载特征对加锚节理面抗剪性能的影响;锚杆长度、锚杆预紧力、树脂环体厚度及淋水、动载荷等其他因素对锚固效果的影响。讨论了锚杆锚固力试验研究中存在的问题及需进一步研究的方向。     

高预紧力全长锚固锚杆工况监测

 通过对常用的测力锚杆改进,开发出了能够监测高预紧力全长锚固锚杆受力状况的CM-200Ⅰ型测力锚杆,并进行了实验室标定。同时开发出适用于测力锚杆施加扭矩的扭矩套筒,更好的实现了对高预应力全长锚固锚杆的实际工况监测。将改进后测力锚杆应用于井下,通过监测结果知高预紧力全长锚固锚杆的载荷在施加预紧力后沿杆体均匀分布,围岩变形后,在距锚杆尾部500mm处出现中性点,此处轴力最大,剪应力为零。并且根据巷道表面位移监测结果知高预紧力全长锚固锚杆有效的控制了顶板的变形,充分发挥了锚杆的支护性能     

水对树脂锚杆锚固力的影响性研究

在巷道围岩渗水严重地段, 树脂锚杆锚固力往往低于理论计算值, 锚杆支护的可靠性难以保证。结合现场测试, 在实验室研究了钻孔流水和钻孔内积水两种情况下, 水对树脂锚杆锚固力的影响程度。经过分析表明, 当孔壁渗流水不大时, 树脂锚固剂在搅拌过程中, 通过摩擦挤压作用, 能够堵住某些裂隙出水点, 但是一些分散到树脂胶泥中的水滴, 会影响锚杆的锚固力。而当钻孔内水量较大, 甚至有压力的喷水时, 树脂锚杆锚固力会大大下降。     

水对新型自膨胀锚杆腐蚀影响试验

针对深部矿岩地应力大、地质条件复杂等现象,普通锚杆无法满足深部巷道所需的锚固力,因此研发了新型自膨胀锚杆,用来解决深部矿岩锚固力不足的问题;其次深部矿体环境复杂,尤其地下水对锚杆的腐蚀影响,锚杆支护的可靠性难以保证,因此在室内试验的基础上研究了水对新型自膨胀锚杆锚固力的影响。试验表明,随着浸泡时间的增加,锚杆的锚固力变化不大,拉拔力测试以杆体断裂为主,杆体断裂时的拉拔力达到190 kN左右,锚固剂成分的变化主要受空气中二氧化碳的影响,影响可忽略。经过6个月的浸泡,结果表明,水对新型自膨胀锚杆锚固力影响较小。此研究可以为深部矿山锚杆支护提供借鉴,具有一定的示范作用。     

不同锚固长度下巷道锚杆力学效应分析及应用

为研究不同锚固长度对巷道围岩的控制效果,从理论方面推导了锚杆应力分布规律,建立了不同锚固长度下巷道围岩力学分析模型,考虑分析了锚杆直径、围岩强度参数、锚固长度、预紧力、布设间距等影响因素,给出了巷道锚杆支护设计的工程建议措施,并通过开展现场试验验证了本文理论研究成果的正确性。研究表明：锚杆受力主要集中在锚固段端头1/3范围内,且沿长度方向杆体剪应力与轴力不断递减;在软岩中更利于锚杆锚固作用的发挥;施加高预紧力,并留设一定的自由段长度,有利于锚杆预紧力在围岩中扩散,可形成有效的锚固围岩承载结构,充分发挥杆体支护潜力;当锚杆布设间距较大时,可通过提高预紧力、适当减少锚固长度来增加预紧力对围岩的控制效果。     

锚杆锚固质量声波无损检测技术

介绍了声波无损检测技术的原理,结合实验室试验及煤矿井下现场试验,证明了用声波检测锚杆的锚固质量是一种非常实用、有效的无损检测方法。