本發(fā)明涉及煤礦領(lǐng)域,特別是煤礦巷道底板錨索錨固力防衰減試驗方法。
背景技術(shù):
底板預(yù)應(yīng)力錨索錨固技術(shù)是煤礦巷道底鼓防治最為行之有效的方法,但是由于樹脂錨固劑在含水條件下錨固時,錨固力衰減較快,直接影響底板錨索預(yù)應(yīng)力的施加,為后期底板注漿產(chǎn)生重要制約。因此,研究底板錨索在含水狀態(tài)下錨索錨固力的衰減特性,為尋找其他方式及時錨固、及時施加預(yù)應(yīng)力提供重要參考依據(jù)。受井下工作環(huán)境和施工條件的限制,在滿足井下實際條件的情況下,進行實驗室試驗是一種最為有效而又實用的方法。因此研制出煤礦巷道底板錨索錨固力防衰減試驗方法勢在必行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述情況,為解決現(xiàn)有試驗裝置之缺乏,本發(fā)明之目的就是提供煤礦巷道底板錨索錨固力防衰減試驗方法,該方法可有效解決在井下進行錨索錨固力試驗所導(dǎo)致的費時費力,使錨索錨固力衰減特性試驗變得簡單易操作。
本發(fā)明解決的方案是,包括鋼管、帶孔鋼板、氣管接頭塑料水管、PVC管,將帶孔鋼板通過焊接焊在鋼管的一側(cè),在距離鋼板一定距離打一個孔,使孔的直徑能與氣管接頭的螺紋直徑相一致,保證氣管接頭能夠擰在鋼板上,具有良好的氣密性,將塑料水管插在氣管接頭上,將整個裝置通過帶孔鋼板的螺母固定在水泥地面上,將PVC管立在鋼管的中央,PVC管的直徑與所需要試驗的鉆孔直徑保持一致。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎合理,成本低,效果好,大大提高了工作效率,通過在鋼管內(nèi)注入相似材料,將錨索利用錨固劑進行錨固,水是通過水管從鋼管的下部進行注水,這樣做的目的是為了保證相似材料濕度均勻,使用托盤、測力計、錨具、錨索拉拔儀等設(shè)施就可進行錨索錨固力衰減特性試驗,省時省力,且簡單易操作,是煤礦巷道底板錨索錨固力防衰減試驗方法的一大創(chuàng)新。
附圖說明
圖1是本發(fā)明錨索錨固力防衰減試驗方法實施立體圖。
圖2是本發(fā)明錨索錨固力防衰減試驗方法立體圖。
圖3是本發(fā)明錨索錨固力防衰減試驗方法正視圖。
圖4是本發(fā)明試件制作完整立體圖。
圖5是本發(fā)明膨脹螺栓立體圖。
圖6是本發(fā)明氣管接頭立體圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。
結(jié)合圖1-6本發(fā)明包括鋼管、塑料水管、氣管接頭、帶孔鋼板,所述的錨索錨固力衰減特性試驗方法是將帶孔鋼板4通過焊接焊在鋼管1上,將塑料水管2插在氣管接頭3上,氣管接頭3通過鋼管1一側(cè)的圓孔13擰在鋼管1上,組合在一起形成煤礦巷道底板錨索錨固力防衰減試驗方法,將整個試驗方法通過膨脹螺栓5緊緊固定在地面上。
為了保證試驗效果,所述的鋼管1的長度1000mm,直徑110mm,其直徑必須大于鉆孔17直徑的3倍,在鋼管1的一側(cè)開有12mm的圓孔13,以方便往鋼管1內(nèi)加水,以達到試驗的要求。所述的鋼管1的兩側(cè)要保持平整,是鋼管1與帶孔鋼板4焊接時更加容易操作,具有良好的氣密性,防止水從下部溢出,滿足試驗的要求。
所述的鋼板4的厚度10mm,其上面開有四個相互對稱的圓孔18,直徑為10mm,保證整個裝置立在地面上,通過膨脹螺栓5將整個裝置固定在地面上。
所述的膨脹螺栓5的螺紋直徑10mm,其總長度80mm,六棱柱段厚8mm,底部直徑14mm,因此需要往地面打14mm的鉆孔,深度為50mm。
所述的氣管接頭3螺紋直徑12mm,其總長度30mm,六棱柱段厚10mm,將其擰在鋼管1上時,在螺紋表面先纏上管件纏繞帶,以保證其良好的氣密性。
所述的PVC管15的長度1500mm,其管徑應(yīng)該與鉆孔17的直徑相一致,在靠近一側(cè)的500mm處預(yù)先開有兩個對稱直徑3mm的圓孔,并插上直徑3mm的鐵絲7。
所述的螺母6,呈空心六棱柱狀,長度8mm,中心螺紋直徑與膨脹螺栓5相匹配。
本發(fā)明的工作原理是:在鋼管內(nèi)加入相似材料后,使用錨固劑將錨索在鉆孔內(nèi)進行錨固,在進行錨索拉拔試驗時,通過塑料水管向鋼管內(nèi)加水,從而模擬煤礦巷道底板含水狀態(tài)下錨索錨固力衰減特性試驗,通過多次觀測記錄并分析測力計的數(shù)據(jù),得出相應(yīng)的錨索錨固力在含水狀態(tài)下衰減特性。
本發(fā)明煤礦巷道底板錨索錨固力防衰減試驗方法的施工方法按如下步驟進行操作:第一步,先將整個裝置固定在較平穩(wěn)的水泥地面上,將PVC管15立在鋼管1內(nèi)的中心處;第二步,將事先混合好的相似材料17,向鋼管1內(nèi)分多次加入相似材料,每次向鋼管內(nèi)添加一定量的相似材料16后,使用鐵塊將鋼管里的相似材料16砸實,并通過鐵絲使PVC管15進行來回轉(zhuǎn)動,以保證最后能將PVC管15拔下來,多次重復(fù)這樣的步驟,在相似材料16的高度達到940mm,將PVC管15拔下,試驗所需要的相似材料16模擬裝置就已完成;第三步,待相似材料完全固結(jié)時,通過水管從鋼管下部開始注水,使相似材料全部處于水中,使用錨固劑將錨索14在鉆孔17內(nèi)進行錨固;第四步,待錨固劑達到錨固強度后,將液壓缸11、錨具10、測力計9、托盤8依次穿過錨索14安裝在一起,錨索拉拔儀是由液壓缸11、高壓油管21、精密傳感器19、手動泵20、智能數(shù)顯壓力表22組成,完成組裝作業(yè)后即可啟動錨索拉拔儀進行錨索拉拔試驗,同時觀測測力計9上的數(shù)據(jù)并做好記錄;第五步,通過塑料水管2向鋼管1內(nèi)加水,以保證錨索14始終處于有水的狀態(tài)里,觀測測力計9的數(shù)據(jù)的變化,得出相應(yīng)的錨索錨固力在含水狀態(tài)下衰減特性變化;第六步,試驗結(jié)束后,再以次取下液壓缸11、錨具10、測力計9、托盤8;第七步,對試驗數(shù)據(jù)進行分析,得出錨索錨固力在含水狀態(tài)下的數(shù)值較處于無水狀態(tài)下較小,通過對含水狀態(tài)下的錨索進行注入水泥漿發(fā)現(xiàn),錨索錨固的效果將會得到很大的改善。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎合理,成本低,效果好,大大提高了工作效率,通過在鋼管內(nèi)注入相似材料,將錨索進行錨固,并通過水管向鋼管內(nèi)注水,使用托盤、測力計、錨具、錨索拉拔儀等設(shè)施就可進行錨索錨固力在含水狀態(tài)下衰減特性試驗,省時省力,且簡單易操作,是煤礦巷道底板錨索錨固力防衰減試驗方法的一大創(chuàng)新。