[发明专利]一种温湿度传感智能锚杆

说明书

本发明涉及一种温湿度传感智能锚杆。该温湿度传感智能锚杆包括：温度传感器探头、湿度传感器探头、数据采集模块、数据线缆、锚杆杆体和垫板，所述温度传感器探头和所述湿度传感器探头位于所述锚杆杆体杆头，所述温度传感器探头和所述湿度传感器探头通过所述数据线缆将温度数据和湿度数据发送至所述数据采集模块，所述锚杆杆体的杆尾设置垫板，所述锚杆杆体通过所述数据线缆与所述数据采集模块连接。本发明能够在加固围岩的同时，对围岩环境温度与湿度进行数据采集与监测。

技术领域

本发明涉及深部岩体力学实践分析领域，特别是涉及一种温湿度传感智能锚杆。

背景技术

大部分国有重点煤矿将进入1000m以上的开采深度，深部开采的趋势不可避免。在深部环境下，地温以每100m升高1.5-4.5℃的规律逐渐增加，温度将达到30-50℃。温度每升高1℃，地应力可增加0.4-0.5MPa。与浅部相比，在超出常温环境下岩石的变形特征和物理力学指标均发生明显的变化，许多坚硬岩石会伴随出现大位移和大变形。当地下巷道开掘时，围岩与外界必定会发生一定的热量交换，外界风流温度的变化将在围岩内产生一个不断变化的温度场分布区域，深井巷道围岩在这个变化温度场的长期作用下将产生膨胀和收缩，从而形成一定的热应力，热应力的长时间作用又可以改变围岩流变变形的速率。

另外地下水对岩体的物理、化学、力学作用，不仅可以改变其强度，而且可以改变岩体的应力状态。在高岩溶水压的作用下，深部巷道围岩受地下水的长期浸泡作用，内聚力大大削弱，强宏观度的降低幅度较大，岩体塑性及流变性能变化十分显著。特别地，含有伊利石、蒙脱石等粘土矿物的软岩遇水产生软化、泥化作用，发生明显的体积膨胀、崩解和溶解等变化，加速了巷道围岩变形破坏，增大了深部软岩巷道的支护难度。高地温与高岩溶水压对围岩的物理力学性质产生显著影响，使井下作业环境恶化，进而影响井下工人的施工质量与安全生产。为加强高地温与高岩溶水压影响巷道围岩力学性质方面的深部岩体力学研究，需要大量采集深井真实环境下的围岩温度与湿度数据，进行数值分析与理论实践突破。

发明内容

本发明的目的是提供一种温湿度传感智能锚杆，能够在加固围岩的同时，对围岩环境温度与湿度进行数据采集与监测。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种温湿度传感智能锚杆，包括：温度传感器探头、湿度传感器探头、数据采集模块、数据线缆、锚杆杆体和垫板，所述温度传感器探头和所述湿度传感器探头位于所述锚杆杆体的+杆头，所述温度传感器探头和所述湿度传感器探头通过所述数据线缆将温度数据和湿度数据发送至所述数据采集模块，所述锚杆杆体的杆尾设置垫板，所述锚杆杆体通过所述数据线缆与所述数据采集模块连接。

可选的，所述锚杆杆体包括金属杆头、金属外壳和橡胶内壳，所述橡胶内壳位于所述金属外壳的内部，所述橡胶内壳内设置所述数据线缆，所述金属杆头位于所述金属外壳的一侧，所述温度传感器探头和湿度传感器探头位于所述金属杆头的内部。

可选的，还包括探窗，所述探窗设置在金属杆头上。

可选的，还包括防尘过滤网，所述防尘过滤网设置在所述探窗上。

可选的，还包括螺栓，所述垫板与所述螺栓连接。

可选的，所述垫板为圆形板。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明的温湿度传感智能锚杆对原有金属锚杆进行了改进，在加固围岩的同时监测其温湿度环境数据，对于辅助矿山巷道围岩压力监测与加强深部岩体力学实践分析具有重大意义。

附图说明