锚杆支护回采巷道安全监测用FBG锚杆研究_中国煤炭行业知识服务平台

锚杆支护回采巷道安全监测用FBG锚杆研究

作者

董建军郑高阳杨嫡
单位

辽宁工程技术大学安全科学与工程学院矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室
摘要

为实时监测煤矿回采巷道中锚杆的安全状态，评估锚杆支护结构的安全稳定性。基于现场实际使用的常规支护锚杆，设计选取FBG传感器和介质材料，通过锚杆拉伸和FBG温度试验，研究FBG锚杆的应变传递机理，分析FBG传感器在不同基体材料下的应力-应变曲线和温度-波长变化曲线，表明所研制的FBG锚杆通过FBG传感器中心波长的变化真实地反映出锚杆应力状态。现场试验中将FBG锚杆布置在回采巷道正负巷帮，结果表明FBG锚杆准确记录了轴力变化，展现了正、负巷帮锚杆各个位置的轴力变化规律，为回采巷道锚杆支护进行实时监测并评估锚杆安全状态提供了技术支持。
关键词

回采巷道安全状态监测锚杆 FBG传感器
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目（52074148）；辽宁省教育厅科学研究项目（LJ2020JCL019）；
文章目录

1 FBG锚杆设计原理
1.1 FBG锚杆传感器工作原理
1.2 光纤光栅应变测量
1.3 FBG锚杆设计
1.4 FBG锚杆传感器应变传递分析
1) 基本假定
2) 应变传递理论分析
2 FBG锚杆制作及试验
2.1 原始波长测试
2.2 FBG传感器的波长与温度的关系
2.3 FBG传感器的波长与负荷之间的关系
3 现场试验
4 结论
引用格式

董建军,郑高阳,杨嫡.锚杆支护回采巷道安全监测用FBG锚杆研究[J].采矿与安全工程学报,2022,39(02):328-334.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2021.0224.
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