光纤光栅检测的锚杆拉拔实验研究

柴敬^1,2，赵文华^1,3，李毅^1,2，王道成¹，崔晨¹

1. 西安科技大学能源学院2. 西安科技大学 教育部西部矿井开采与灾害防治重点实验室3. 宁夏煤业集团有限责任公司

摘 要：为了实现煤矿锚杆受力过程及安全状态的长期连续监测,用光纤光栅传感技术构建锚杆支护的监测系统并做了实验.在实验室模拟煤矿井下巷道锚杆支护的受力过程,使用Φ18的金属锚杆,实验拉拔载荷达到76.44kN,采用3个沿杆身安装的光纤光栅传感器测试轴向应变,1个光纤光栅端头式测力计测试锚杆端部轴力,在杆身对应位置安装3个电阻应变片,研究锚杆端部轴力和杆身应变的变化.拉拔实验表明,光纤光栅端头式测力计检测锚杆轴力与杆身光纤光栅传感器、电阻应变片测试应变结果相一致,杆身光纤光栅传感器的应变传递系数为0.879.光纤光栅端头式测力计具有可重复使用、易于安装和保护的优点.

关键词：光纤光栅传感技术;锚杆;拉拔实验;光纤光栅端头式测力计;