收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

非全长粘结锚杆锚固缺陷无损检测原理及方法研究

张雷  
【摘要】:锚杆支护是煤矿巷道支护的主要形式。锚固缺陷是影响锚杆支护质量的重要因素之一,快速、有效地检测锚杆锚固缺陷对于巷道支护的及时补强,确保煤矿的安全高效生产具有重要意义。本文基于应力波理论及其测试技术,对煤矿非全长粘结锚杆锚固缺陷的无损检测原理与方法进行了系统的研究,取得了如下创新性成果:(1)建立了含锚固缺陷非全长粘结锚杆的力学模型,给出了相应的波动方程及其解析解,并系统研究了煤矿锚杆的锚固围岩的力学特性对锚杆中应力波传播的影响,发现锚固介质的弹性和粘性特性均会使应力波波速发生频散效应,揭示了影响煤矿锚杆支护中应力波传播的物理机制。(2)自行设计研制了锚杆锚固质量无损检测试验系统,建立了含锚固缺陷非全长粘结锚杆应力波无损检测的物理模型,系统研究了锚固缺陷大小、缺陷分布特征对锚杆动力无损检测信号的影响规律,进而分析得到了锚杆中应力波传播的能量耗散随锚固缺陷特征量的变化规律。(3)依据对数值模拟和试验检测所得应力波信号特征的分析,引入了表征锚固缺陷程度的特征量—反射能量比re,给出了re与锚固起始端与末端反射信号能量间的关系,分析得到了锚固缺陷长度与re的对应关系,进而提出了含缺陷锚固系统极限锚固力的估算方法。(4)利用多尺度熵方法分析了缺陷分布对锚固质量无损检测信号的影响,得到了信号的复杂性特征量(PRSS)随着锚固缺陷位置的变化规律,给出了锚固缺陷分布对锚杆极限锚固力的影响机制。引入影响因子ηs,在此基础上对含缺陷锚固系统极限锚固力的估算方法进行了有效修正。(5)提出对于含托盘的锚杆锚固缺陷无损检测信号进行经验模态分解与多尺度熵分析的协同性分析方法,解决了仅用多尺度熵方法时因托盘的存在导致的分析结果出现偏差的问题。设计了基于经验模态分解联合多尺度熵分析方法的锚杆锚固质量多尺度熵评价系统,实现了信号处理过程的智能化和可视化,使其易于在工程实践中推广使用。本文的研究结果不仅有助于对锚杆锚固质量进行准确客观的评价,而且对于煤矿的安全生产和生产效率的提高也具有积极意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 曾宪明,雷志梁,张文巾,冀文政;关于锚杆“定时炸弹”问题的讨论——答郭映忠教授[J];岩石力学与工程学报;2002年01期
2 李梅;三维锚杆的数值模拟方法[J];福州大学学报(自然科学版);2003年05期
3 肖玲;李长松;曾宪明;林大路;杜宁波;路遥;;承载锚杆与非承载锚杆腐蚀力学性能对比试验研究[J];岩石力学与工程学报;2007年04期
4 黄志怀;李国维;王思敬;李维朝;;不同围岩条件玻璃纤维增强塑料锚杆结构破坏机制现场试验研究[J];岩石力学与工程学报;2008年05期
5 王国滢;李柏明;;锚杆无损测试技术的应用研究[J];工程地球物理学报;2009年S1期
6 王立明;施鸣升;徐雷云;王亦斌;周建明;;回转型可回收扩大头锚杆[J];岩土工程学报;2010年S2期
7 张慧乐;刘钟;赵琰飞;柳建国;;拉力型扩体锚杆抗拔模型试验研究[J];工业建筑;2011年02期
8 单仁亮;周纪军;夏宇;刘响钟;贾林;;爆炸荷载下锚杆动态响应试验研究[J];岩石力学与工程学报;2011年08期
9 秦强;尹健民;吴从清;肖国强;;锚杆声波反射法质量检测的模拟试验研究[J];长江科学院院报;2011年08期
10 喻骁;曹秀丽;;锚杆耐久性研究回顾与探讨[J];中国勘察设计;2012年07期
11 张耀年;;谈谈锚杆(索)的基本试验[J];福建建设科技;2012年04期
12 向同祥;真空高压灌浆锚杆[J];建筑技术通讯(施工技术);1975年04期
13 山本稔;王桂林;;适用于各种地层条件的注浆式锚杆[J];国外采矿技术快报;1986年11期
14 程良奎;;岩土工程中的锚固技术(五)——锚杆的试验与长期观测[J];工业建筑;1993年08期
15 翟才旺;水胀锚杆及其在水电工程中的应用[J];人民黄河;1995年01期
16 侯朝炯,何亚男;杆体可伸长锚杆的原理及应用[J];岩石力学与工程学报;1997年06期
17 李世民;李晓军;徐宝;;新型屈服锚杆发展现状综述[J];四川建筑科学研究;2014年01期
18 杨湖,王成;弹性波在锚杆锚固体系中传播规律的研究[J];测试技术学报;2003年02期
19 刘海峰,苏震,王珍,宋建夏,李义;不同约束下锚杆纵向振动规律的理论研究[J];宁夏工程技术;2003年02期
20 朱自强;何现启;;全长锚杆的无损检测研究[J];工程地球物理学报;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 范银平;靳熙;;右旋等强锚杆钢筋的生产实践[A];河南省金属学会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 黄育;郭志昆;;锚杆腐蚀与防腐保护分析[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
3 王明恕;郑雨天;何修仁;;全长锚固锚杆的力学模型及其设计计算[A];地下工程经验交流会论文选集[C];1982年
4 任非凡;徐超;谌文武;;南竹加筋复合锚杆承载特征现场试验[A];第十一届全国土力学及岩土工程学术会议论文集[C];2011年
5 刘保平;陈武;席月鹏;;扩大头(囊式)锚杆新技术[A];2013水利水电地基与基础工程技术——中国水利学会地基与基础工程专业委员会第12次全国学术会议论文集[C];2013年
6 翟金明;周丰峻;刘玉堂;;扩大头锚杆在软土地区锚固工程中的应用与发展[A];锚固与注浆新技术——第二届全国岩石锚固与注浆学术会议论文集[C];2002年
7 张诗光;;玻璃钢锚杆制造技术浅析[A];第十六届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2005年
8 刘成禹;赵喜斌;张继奎;;管式锚杆提高破碎围岩支护效果的理论与实践[A];中国软岩工程与深部灾害控制研究进展——第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
9 陆庭侃;戴耀辉;;全长锚固锚杆在回采巷道层状顶板的工作特性[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
10 张继红;陈文娟;;复合锚杆及其足尺试验研究[A];第三届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李晨;NPR锚杆冲击拉伸动力学特性研究[D];中国矿业大学(北京);2016年
2 张雷;非全长粘结锚杆锚固缺陷无损检测原理及方法研究[D];中国矿业大学;2016年
3 梁冠亭;锚土界面性能测试方法与锚杆非线性受力变形特性分析[D];湖南大学;2015年
4 杨卓;囊压式扩体锚杆锚固机理与承载特性试验研究[D];中国矿业大学(北京);2016年
5 柯玉军;锚杆检测技术研究及应用[D];兰州大学;2006年
6 薛道成;煤矿巷道锚杆无损检测技术及在西山矿区的应用研究[D];中国矿业大学;2013年
7 任非凡;南竹加筋复合锚杆锚固机理研究[D];兰州大学;2009年
8 梁月英;土层扩孔压力型锚杆的锚固机理研究[D];中国铁道科学研究院;2012年
9 唐仁华;锚杆(索)挡土墙系统可靠性分析计算方法[D];湖南大学;2013年
10 张选利;柔性注压锚杆锚固特性研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尹泉;充气锚杆的试验研究[D];中南大学;2011年
2 朱初初;基于能量分析的锚杆与锚索协同支护研究[D];中国矿业大学;2015年
3 王政;地下结构锚杆加固技术与静动力分析[D];河南科技大学;2015年
4 曹瑞;浅埋软弱围岩中隧道初支结构内各部件支护效能探讨[D];重庆交通大学;2015年
5 高战祥;隧道围岩玻璃纤维锚杆锚固性能研究[D];重庆交通大学;2015年
6 刁长友;基于弹性波属性锚杆锚固质量的研究[D];重庆交通大学;2015年
7 蒲会中;土质边坡密层锚杆挡土墙对破裂面的影响研究[D];重庆交通大学;2015年
8 陈鑫源;深部高应力巷道锚杆支护优化设计研究[D];湖南科技大学;2015年
9 马桂宁;基于协同作用的锚杆复合土钉合理间距细观试验研究[D];济南大学;2015年
10 王伟;昔格达土质边坡锚杆锚固机理研究与应用[D];西华大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 高颖敏翟金伦;锚杆回收有了专用钻杆[N];中国矿业报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978