[发明专利]一种锚杆支护巷道围岩的健康诊断方法

摘要

本发明提供了一种锚杆支护巷道围岩的健康诊断方法，包括如下步骤：1）选取锚杆支护巷道监测区域；2）选取监测锚杆、监测锚索；3）设置位移监测点；4）设备连接；5）锚杆或锚索锚固参数采集；6）围岩表面位移数据采集；7）对锚杆支护巷道围岩进行健康诊断。本发明实施简单，成本低，自动化程度高，且属于无损监测，对锚杆支护巷道原有支护强度及围岩稳定性没有干扰；本发明能够对锚杆支护巷道进行实时监测，通过对锚杆支护巷道的实时监测可使矿业工作者能够充分掌握锚杆支护巷道围岩稳定性的即时状态，有利于锚杆支护巷道的维护。

主权项

一种锚杆支护巷道围岩的健康诊断方法，包括如下步骤：1）根据锚杆支护巷道围岩稳定性情况以及巷道围岩地质条件，对需监测巷道进行区域划分，选取巷道支护薄弱阶段以及围岩相对不稳定区域作为监测区域；2）沿监测区域内锚杆支护巷道的纵向，选取锚杆支护巷道的顶板上的若干锚杆和锚杆支护巷道的两帮上的若干锚杆分别作为顶板监测锚杆和两帮监测锚杆；选取锚杆支护巷道的顶板上的若干锚索作为顶板监测锚索，选取锚杆支护巷道的两帮肩部的支护锚索作为帮肩监测锚索；3）沿监测区域内锚杆支护巷道的纵向，在锚杆支护巷道的两帮上分别设置多个两帮围岩壁位移监测点；在锚杆支护巷道的顶板上设置多个顶板围岩壁位移监测点；4）将锚固参数无损采集仪的多个接头分别固定安装在顶板监测锚杆、两帮监测锚杆、顶板监测锚索及帮肩监测锚索的尾端；并将各固参数无损采集仪的接头与固参数无损采集仪的数据输入端子连接；将固参数无损采集仪的数据输出端子与计算机连接；将多个位移传感器的探针分别压触到两帮围岩壁位移监测点和顶板围岩壁位移监测点的围岩壁上，将多个位移传感器的磁性座分别安装在相对应的锚杆上，将位移传感器通过数据采集盒与计算机连接；5）锚固参数无损采集仪的接头在每个一段时间对顶板监测锚杆、两帮监测锚杆、顶板监测锚索及帮肩监测锚索发射一个瞬态冲击，锚固参数无损采集仪的接头将顶板监测锚杆、两帮监测锚杆、顶板监测锚索及帮肩监测锚索的反射波发送给锚固参数无损采集仪，锚固参数无损监测采集仪绘出并存储顶板监测锚杆、两帮监测锚杆、顶板监测锚索及帮肩监测锚索的瞬态激震波形；锚固参数无损采集仪将所采集到的震动波形发送给计算机，计算机对震动波形进行分析，得到顶板监测锚杆、两帮监测锚杆、顶板监测锚索及帮肩监测锚索各自的锚固极限载荷和工作载荷，并绘制成曲线；6）位移传感器监测两帮围岩壁位移监测点及顶板围岩壁位移监测点与相对应的锚杆或锚索的相对位移，数据采集盒将采集到的所有两帮围岩壁位移监测点及顶板围岩壁位移监测点的相对位移数据发送给计算机，计算机将巷道所有两帮围岩壁位移监测点及顶板围岩壁位移监测点的位移绘制成曲线图；7）计算机对顶板监测锚杆、两帮监测锚杆、顶板监测锚索及帮肩监测锚索的极限锚固承载力和工作载荷曲线和所有两帮围岩壁位移监测点及顶板围岩壁位移监测点的位移曲线进行分析，若某一极限锚固承载力和工作载荷曲线发生了突跳，则可视为所对应的锚杆或锚索失效；若某一位移曲线发生了突跳，则可视为所对应的两帮围岩壁位移监测点或顶板围岩壁位移监测点附近的围岩失稳，计算机发出警报。