锚杆无损检测技术在煤矿中的应用

锚杆锚固技术在巷道支护工程中得到了广泛的应用,与此相关的锚杆检测技术也得到了长足的发展。在对锚杆检测技术进行总结的基础上,介绍了目前被广泛使用的应力波反射法。结合锚杆无损拉拔试验和应力波反射法,证明了用应力反射波法检测锚杆的锚固质量是非常有效和实用,应加以推广和应用。     

基于应力波法的锚杆无损检测

应力波反射法作为锚杆无损检测常用的方法之一,已经在岩土和矿业工程中得到了广泛的应用。介绍了应力波反射法的基本原理和锚固质量评价指标,并指出了应力波反射法用于锚杆无损检测的一些不足,可为未来的研究方向提供一些参考。     

应力反射波法在隧道锚杆锚固质量检测中的应用

根据应力反射波法原理,采用JL-MG锚杆质量检测仪,对景鹰高速公路隧道锚杆锚固质量进行了无损检测.通过现场试验,确定了自由状态下和锚固状态下的波速.通过对检测资料的分析,总结了不同锚杆锚固质量的波形图.检测的结果说明,该项锚杆锚固质量无损检测技术是可行的,在高速公路隧道锚杆锚固质量检测中是值得推广的.     

应力反射波法检测锚杆锚固质量的实验研究

通过应力反射波法实验分析得出 ,有效锚固长度、基频、频率比、单位动刚度 4个参数可用于衡量锚杆锚固质量的优劣和粗评锚杆锚固力的大小 ,从而证明了用应力反射波法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 .     

应力波反射法用于检测预应力锚杆锚固参数初探

随着锚杆支护在煤矿巷道中的广泛应用,锚杆支护施工质量引起的垮巷冒顶事故时常发生,因此,锚杆锚固工程质量无损、动态检测理论和技术研究已成为工程界迫切需要解决的问题。首先建立了预应力锚杆纵向振动的力学模型,然后通过理论研究分析了应力波在锚固段的反射、透射规律。现场检测表明:采用应力波反射法检测预应力锚杆的锚固开始位置是非常准确的,锚固长度的检测受巷道围岩条件、施工机具、搅拌时间、人员素质的影响极大,准确率较低,应在今后的工作中继续加强锚固长度方面研究。     

锚杆锚固质量检测技术研究现状

随着锚杆锚固技术在工程中的广泛应用,因现场施工锚固质量检测手段原因造成的事故与经济损失也越来越多,因此锚固质量检测新理论和新技术的研究成为目前迫切需要解决的问题。从锚杆传统拉拔检测技术的破坏机制、影响因素和数值模拟研究3个方面对锚杆锚固质量检测技术研究现状进行全面的阐述。从室内试验及现场试验、数值方法、应力波反射法和信号的处理及智能评估等方面全面分析和总结了无损检测技术的研究和应用现状。最后从锚杆无损检测技术目前存在的问题出发,提出了多种检测手段相结合的新技术研究、多种影响因素叠加效应的研究、智能评价系统的构建等将是未来锚杆无损检测技术的发展方向。     

GFRP锚杆无损检测应力波频率的选择

锚固工程属于隐蔽工程,为能够掌握锚杆的锚固质量以及损伤情况,可采用无损检测技术对锚杆的锚固情况进行检测分析,来判断锚杆的完整性以及锚固工程的可靠性,应力波检测法是无损检测技术的一种方法。目前,锚杆的应力波无损检测技术的研究大多是针对金属材质的锚杆,而对非金属材质的锚杆研究较少,采用FLAC~(3D)对玻璃钢(GFRP)锚杆进行无损检测数值模拟,利用该软件在非线性动力学分析上的优势,建立计算模型,记录锚固系统在不同频率下的速度时程曲线,分析了应力波在不同频率下的传播特性以及衰减规律。根据固结波速的衰减速率得出结论:玻璃钢锚杆无损检测理想应力波激发频率在30~40 k Hz范围内。     

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。     

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。     

玻璃钢锚杆锚固质量声波检测技术

针对大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量检测手段单一、检测参数有限的现状,应用声波检测技术,对大冶铁矿井下巷道玻璃钢锚杆锚固质量进行抽样检测。在随机抽取的35根锚杆中,玻璃钢锚杆锚固质量合格率为85.7%,与支护巷道的实际情况相符,说明应用声波检测技术对玻璃钢锚杆锚固质量进行检测是可行的。检测结果分析表明,影响大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量的主要因素是玻璃钢锚杆的锚固长度以及玻璃钢锚杆与围岩之间的锚固剂密实度。为此从钻孔深度、锚固剂填塞数量、锚杆杆体插入深度、锚固剂浸泡时间等方面,提出了相应的锚固质量控制对策。玻璃钢锚杆锚固质量声波检测技术可为大冶铁矿玻璃钢锚杆锚固质量的控制提供指导,对实现矿山安全高效开采具有较大的应用价值。     

电磁超声导波信号采集分析系统的设计与实现

锚杆作为支护工具被使用的越来越多,而长期使用会出现裂纹、腐蚀、孔洞等缺陷。电磁超声技术作为一种非触式探伤技术在锚杆无损检测中具有广泛的应用前景。为了克服电磁超声导波非平稳、多模态、易频散、回波噪声多等问题,本文以锚杆的电磁超声检测为例,设计了一种信号采集分析系统。该系统通过采集卡将采集到的信号实时传递给上位机,使用LabVIEW和MATLAB混合编程的方法进行信号处理,从而减小了噪声对于信号的干扰,提高了信噪比。实验结果表明,该系统使用改进的希尔伯特变换方法能够提高信噪比,而且传输性能好,可对信号进行采集与分析。     

树脂锚杆锚固无损检测分析研究

利用有限元分析方法对树脂锚杆锚固应力波进行了分析研究,应力波回波结果值与理论计算相同。结果表明了利用有限元分析应力波方法对树脂锚杆锚固质量无损检测评估的正确性和实用性。此研究为树脂锚杆锚固检测提供了一种新的方法,具有一定的实用价值。     

应力波法锚杆锚固质量无损检测现场实验研究

为了验证应力波锚杆无损检测法的有效性,结合国阳二矿进行的现场试验,采用CMT(A)锚杆弹性波无损检测仪,采集应力波波形,利用分析处理软件对实测波形进行分析处理,得出锚杆的锚固长度、工作荷载、固结波速等信息,评价锚杆的锚固质量。经过对比发现应力波锚杆检测法能较准确的评价锚杆的锚固长度、工作荷载等信息。研究表明:应力波锚杆无损检测法是一种实时、有效的检测方法,适合对锚杆的锚固质量进行大范围普查。     

新型机械锚杆在综采面巷道中的应用研究

以大柳塔矿树脂锚杆支护设计为基础，采用工程类比法进行综采工作面巷道新型机械锚杆支护设计．采用最新锚杆施工机具及工艺，保证钻孔垂直于项板岩面，孔深及锚杆扭矩满足新型机械锚杆的设计要求．锚杆受力、围岩深部位移、项板离层及巷道表面位移综合观测表明，受回采动压影响后，试验巷道稳定，支护效果好．同树脂锚杆相比，新型机械锚杆节省了安装、搅拌树脂和等待树脂凝固时间，大大提高了综采工作面巷道施工速度．     

长锚索注浆加固技术的研究与应用

从研究长锚索锚体结构和锚固方法入手．提出螺旋体长锚索注浆加固技术在特定条件下的应用，现场实践证明，在采场矿岩节理发育，上盘围岩不稳固时，采用长锚索注浆加固技术具有简单可靠、安全高效的特点。     

采动矿压与锚杆轴力变化关系的实测研究

采用锚杆轴力无损检测技术,对采动影响区域锚杆轴力随工作面推进变化情况进行了大量现场测试,发现锚杆轴力变化与采场超前支承压力分布具有明显的对应关系。以淮南某矿回采工作面运输平巷锚杆轴力实测数据为例,检测结果表明：在距采煤工作面0~20 m范围内,受采动影响严重,锚杆轴力变化较大;在距工作面5 m范围之内,存在支承压力减压区,此区域内锚杆轴力降低;在距工作面5~20 m范围内,对应着支承压力增压区,此区域内锚杆轴力增加,且锚杆轴力峰值位于距工作面煤壁10 m左右;在20 m以外区域,受采动影响较小,对应着支承压力稳压区,此区域内锚杆轴力变化不大。在基本顶断裂后,位于减压区内的顶板锚杆轴力急剧下降,同时,位于增压区内的锚杆轴力峰值明显下降且位置向前发生跳跃前进。研究结果表明,采动支承压力分布与锚杆轴力变化存在良好的对应关系,基本顶断裂可在锚杆轴力动态响应上得到有效体现。     

树脂全长锚固锚杆外形尺寸优化实验室研究

锚杆全长预应力锚固支护方式是解决复杂困难巷道支护的有效手段,但是由于施工困难,一直制约着它的应用与推广。通过优化锚杆外形的方法,在保证锚杆锚固性能的前提下,解决煤矿巷道全长锚固施工困难的问题。采用实验室试验的方法,对锚杆外形与锚杆锚固性能以及安装阻力之间的关系进行了研究,提出锚杆外形相关参数的合理值。优化后的锚杆横肋高度由原来的1.46 mm降低为1.00 mm,锚杆横肋间距由原来的11.05 mm增加到33.15 mm,横肋采用交错布置的方式。对锚杆横肋高度和间距优化后,锚固长度125 mm时锚杆的拉拔力比改进前反而提高了7.7%;锚杆安装过程中的平均扭矩比优化前降低约40%,安装锚杆所需要的推力仅为优化前的50%左右,最大值为0.73 kN。     

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。