[发明专利]锚杆群支护质量检测方法和检测装置

权利要求书

1.一种锚杆群支护质量检测装置，其特征在于：包括带无线接口的手持PDA(7)和地面计算机数据处理系统(8)，设在锚固于煤、岩层(3)内的锚杆(1)外露端上的传感器连接装置(4)，传感器连接装置(4)上设有振动检测传感器(5)，振动检测传感器(5)上连接有无线传感器网络测量节点(6)；各个锚杆上的振动检测传感器通过无线传感器网络与带无线接口的手持PDA(7)传递信息。

2.根据权利要求1所述的锚杆群支护质量检测方法，其特征在于：所述的安装在锚杆外露端的振动检测传感器(5)为微机械振动加速度传感器。

3.一种锚杆群支护质量检测方法，其特征在于：利用权利要求1所述的检测装置，检测方法是：将待检测锚杆区域的锚杆进行分组划分，分组的划分是以多根锚杆围成一面状区域、且包含一中心锚杆为一组；通过给中心锚杆施加激振力，产生的激振波通过围岩耦合至相邻的其它锚杆，在相邻的其它锚杆中引起振动，利用激振波在围岩及相邻锚杆间耦合关系，检测锚杆群整体锚固质量情况；利用在相邻锚杆测量到的振动波判断锚杆支护缺陷，或煤、岩层中断层及小构造。

4.根据权利要求3所述的锚杆群支护质量检测方法，其特征在于：所述的待检测锚杆区域的锚杆分组的划分以5～9根锚杆为一组进行分组划分围成一面状区域。

5.根据权利要求3所述的锚杆群支护质量检测方法，其特征在于：所述的对锚杆外露端正端面施加的击振力为1.6～2kg。

6.根据权利要求3所述的锚杆群支护质量检测方法，其特征在于：所述的通过给中心锚杆施加激振力、利用产生的激振波检测锚杆群支护质量的具体步骤是：

a.从已划分待检测区域内任一分组开始，对该分组中的每根锚固于煤、岩层内的锚杆外露端安装振动检测传感器(5)，并将传感器输出端经连线连接至一个无线传感器网络测量节点(6)；使用手持PDA(7)进行数据采集和处理；

b.对分组的面状区域检测：依次开启该分组内每根锚杆上的无线传感器网络测量节点电源，使每个无线传感器网络节点均和手持PDA(7)自组成树形网络，接着通过手持PDA(7)对安装在该分组内每根锚杆上无线传感器网络测量节点发布同步信息进行网络时间同步，待网络时间同步完成后，手持PDA(7)再向网络发布“采集开始”命令，延迟设定时间之后，安装在该分组区域(9)内每根锚杆上的无线传感器网络测量节点开始采集各自振动检测传感器产生的振动信号并存储，直至手持PDA再向网络发布“采集结束”命令为止；所述的采集各自振动检测传感器产生的振动信号并存储过程是：快速对该分组区域(9)内中心锚杆(A)外露端正端面施加击振力，使中心锚杆(A)产生纵向振动和横向振动；其横向振动波(10)经围岩向周围传播，并引起各相邻锚杆上振动检测传感器振动，产生的相应振动波形被各自无线传感器网络测量节点采集和存储；而纵向振动信号被本身节点采集和存储；采集过程结束后，手持PDA向网络发布“信号收集”命令，该分组区域内每根锚杆上无线传感器网络测量节点将采集到的数据无线传输到手持PDA(7)上进行存储，手持PDA(7)对采集到的数据进行简单的分析，得出锚杆群耦合体系整体锚固质量情况；

d.重复上述步骤a和步骤b，对待检测锚杆区域内每一分组进行检测；至此，即能获得待检测锚杆区域中每根锚杆的锚固情况以及单一分组内锚杆群的耦合情况。