[发明专利]一种智能型注浆锚索及其检测方法

说明书

本发明涉及一种智能型注浆锚索及其检测方法，包括中空管，所述中空管内沿其长度方向间隔设有多个检测点，光栅传感器，所述光栅传感器设置在中空管内，每个检测点处设有用于检测锚索压力的光栅传感器，光纤，所述光纤将所有光栅传感器串联起来，并将光栅传感器检测数据传输给数据采集分析仪，具有操作简便、安装方便、多点在线检测、检测数据准确等优点。

技术领域

本发明涉及注浆锚索技术领域，具体涉及一种智能型注浆锚索及其检测方法。

背景技术

随着矿山开采深度增加，地压、顶板离层量等关键参数的检测对于保证安全生产至关重要。目前，对于地压、顶板离层量等参数的检测主要采用测压传感器进行检测，测压传感器的安装位置通常在锚杆或锚索底部，而安装时需要在锚杆或锚索上钻孔。采用上述检测方式不仅操作时间长，而且检测精度较低，对于深层的离层量和压力的变化，不能显示出具体的位置。因此，现有检测手段已经无法满足矿山开采的需求，有必要对现有地压、顶板离层量的检测设备及检测方法进行改进，为制定预防地压措施及处理方案提供科学依据。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

本发明提供了一种智能型注浆锚索及其检测方法，它具有操作简便、安装方便、多点在线检测、检测数据准确等优点，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种智能型注浆锚索，包括：中空管，所述中空管内沿其长度方向间隔设有多个检测点，光栅传感器，所述光栅传感器设置在中空管内，每个检测点处设有用于检测锚索压力的光栅传感器，光纤，所述光纤将所有光栅传感器串联起来，并将光栅传感器检测数据传输给数据采集分析仪。

所述光栅传感器的光栅设置在光纤内，所述光栅与光纤形成光纤光栅，所述光纤光栅粘贴在光栅传感器上。

相邻所述光栅传感器之间连接有不锈钢钢管，所述光纤穿过不锈钢钢管。

所述光栅传感器为光栅应变传感器，多个所述光栅应变传感器通过一根光纤串联连接后形成光纤光栅应变传感器串。

所述光栅应变传感器包括平面S型弹簧应变片，所述平面S型弹簧应变片上沿其长度方向设有凹槽，所述凹槽上粘贴有光纤光栅，所述平面S型弹簧应变片两端分别螺纹连接有连接螺母，两个连接螺母之间的平面S型弹簧应变片上套有套筒，所述连接螺母外端安装有不锈钢钢管。

所述平面S型弹簧应变片两端设有外螺纹，所述连接螺母一端设有内螺纹，所述连接螺母设有内螺纹的一端与平面S型弹簧应变片的端部外螺纹连接，另一端插入不锈钢钢管，所述连接螺母中心设有便于光纤穿过的通孔。

所述中空管对应光纤出口端设有三通管，所述三通管其中一路与中空管密封连接，第二路与注浆接头连接，第三路供光纤引出，所述第三路端口处安装有使光纤密封引出的密封堵头。

所述密封堵头与三通管螺纹连接。

一种智能型注浆锚索检测锚索应力检测方法，包括以下步骤：

(1)将注浆锚索安装到顶板上，通过注浆操作将水泥浆注满整个锚索及锚索周边裂缝，水泥浆凝固后将光纤光栅应变传感器串与锚索连接为一体；

(2)将光纤尾纤端与数据采集分析仪连接；

(3)对光栅传感器依次编号为1、2、3、……、X，X大于1，且为整数；

(4)根据数据采集分析仪采集的数据和锚索应力计算公式得到锚索应力，锚索应力计算公式：