[实用新型]一种煤矿树脂锚杆锚固质量无损检测试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及锚杆无损检测装置，特别是一种煤矿树脂锚杆锚固质量无损检测试验装置。 

背景技术

自20世纪90年代以来，锚杆支护以其显著的技术和经济优越性已成为煤矿巷道支护的重要支护形式之一。目前我国很多大型矿业集团锚杆支护的层状顶板煤巷每年均发生冒顶事故3～8次，人员伤亡事故也屡有发生。在几百米、甚至上千米长度的锚杆支护巷道中经常出现局部区域冒顶事故，造成巨大的危害。 

引起锚杆支护煤巷冒顶事故的主要原因有：1、由于现场工程人员的施工不当，造成了锚杆、锚固剂和煤层围岩未能有效地粘结在一起；2、由于锚杆锚固长度的不足，未能将稳定岩层和不稳定岩层有效地粘结在一起，未能达到设计要求；3、在锚杆工作一段时间后，由于层状顶板岩石的相对运动，导致锚杆被拉断或剪断；4、由于煤巷现场地质条件复杂，比较恶劣，锚固剂老化，容易出现锚固密实度不足或锚固段长度变短，造成锚固剂失效。目前，我国已将锚杆锚固质量检测技术广泛应用到岩土工程中，但在煤巷层状锚杆支护技术中应用较少。 

目前，在煤巷锚杆支护现场，一般常采用的方法是拉拔实验分析法和取岩芯法。由于拉拔试验法比较费人费力，也只能获得锚杆锚固力的大小，并不能得到锚固段长度和锚杆有效长度；取岩芯法虽然能对煤巷锚杆锚固质量进行综合评价，但由于它是破坏性的检测手段，在煤矿现场并不常用。锚杆支护效果的无损检测是防止煤巷冒顶的有效手段。因此，开发一种可检测煤矿树脂锚杆锚固段长度和锚固密实度，又能根据检测结果检验锚杆施工质量、对锚杆锚固状态进行综合评价的一种仪器势在必行，这对于煤矿安全成产、预防煤巷冒顶事故的发生具有重要意义。 

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种煤矿树脂锚杆锚固质量无损检测试验装置，可有效解决煤矿巷道由于锚杆锚固失效而引起的冒顶问题，保证锚杆支护效果，确保煤矿安全成产。 

本实用新型解决的技术方案是，包括发射震源模块、接收模块、信号增益放大模块和波形显示处理模块，所述的发射震源模块主要由力锤和压电力传感器构成，压电力传感器 通过电荷放大器与数字式峰值电压表连接在一起，接收模块包括加速度传感器和磁座，加速度传感器安装在磁坐上，信号增益放大模块主要是信号调理器，加速度传感器通过外接引线与信号调理器连接在一起，波形显示处理模块包括了信号调理器接口、USB接口、ARM处理器、MAX232芯片、LCD显示器、PC机接口和键盘，信号调理器通过信号调理器接口与波形显示处理模块连接在一起。 

本实用新型是一种可以对煤矿树脂锚杆锚固质量进行无损检测，同时能根据检测到的锚固质量指标检验锚杆施工质量，然后对单根锚杆锚固状态和巷道整体支护状态进行综合评价，对解决煤矿巷道的冒顶问题提供帮助，其操作简单，将各个模块集成于便携式仪器中，符合煤矿安全生产要求。 

附图说明

图1为本实用新型的模块结构图。 

图2为本实用新型的显示处理模块结构图。 

图3为本实用新型的显示处理模块电路原理图。 

图4为本实用新型的显示处理模块机壳图。 

图5为本实用新型的发射震源模块机壳图。 

具体实施方式

以下结合附图对实用新型的具体实施方式作以详细描述。 

由图1-5所示，本实用新型包括发射震源模块、接收模块、信号增益放大模块和波形显示处理模块，所述的发射震源模块主要由力锤和压电力传感器1构成，压电力传感器1通过电荷放大器2与数字式峰值电压表3连接在一起，接收模块包括加速度传感器和磁座，加速度传感器安装在磁坐上，信号增益放大模块主要是信号调理器，加速度传感器通过外接引线与信号调理器连接在一起，波形显示处理模块包括了信号调理器接口4、USB接口5、ARM处理器6、MAX232芯片7、LCD显示器8、PC机接口9和键盘10，信号调理器通过信号调理器接口4与波形显示处理模块连接在一起。 

所述的发射震源模块，是由力锤对锚杆施加激振，力锤外接压电力传感器1，压电力传感器1与电荷放大器2相连，电荷放大器2最终与数字式峰值电压表3连接。 

所述的接收模块，是由加速度传感器通过螺钉安装在磁座上，磁座上涂有清洁的硅脂，吸附在锚杆端面。