FBG锚杆测力计研制及现场试验_中国煤炭行业知识服务平台

FBG锚杆测力计研制及现场试验

作者

梁敏富方新秋薛广哲李虎威吴刚
单位

中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室矿业工程学院
摘要

针对巷道锚杆载荷监测的重要性及常规监测方式的局限性,采用理论分析、实验室测试及现场试验的方法,以光纤布拉格光栅(FBG)为核心敏感器件,研制了一种新型光纤光栅锚杆测力计。锚杆测力计标定及性能测试表明,其具有良好的线性度、重复性和较高的灵敏度,灵敏度为57.25 pm/MPa,线性拟合系数为0.999 6。在沙曲矿14301轨道巷中构建了锚杆支护质量光纤光栅监测系统,对工作面开采过程中巷道2个测站的锚杆载荷变化进行实时在线监测。应用结果表明,测站1几乎不受工作面开采扰动的影响,仍保持初始预紧力的作用效果;测站2的锚杆载荷呈现为先稳定后增大最后减小的变化趋势,监测数据可作为巷道围岩稳定与控制的数据基础。监测系统具有本质安全、抗电磁干扰、可靠性高的优点,适合进一步推广应用。
关键词

光纤布拉格光栅膜片锚杆测力计标定测试锚杆载荷
基金项目(Foundation)

中央高校基本科研业务费专项资金项目(2014ZDPY22)；江苏省高校优势学科建设工程项目(PAPD)(SZBF2011-6-B35)；江苏省“六大人才高峰”项目(2014-ZBZZ-008)；