導航：安全管理網>> 安全論文>> 礦山安全論文>>正文

礦用開采錨索預應力監測設備設計研究

文檔作者：仲建梅文檔來源：陽泉煤業集團華越機械有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年09月20日
下載地址：點擊這里	文件大?。?1.65 MB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?.65 MB 共3頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

上一篇：礦用通風機變頻調速系統的設計應用

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

礦用開采錨索預應力監測設備設計研究
仲建梅
（陽泉煤業集團華越機械有限公司，山西陽泉045000）
摘要：錨索在煤礦巷道支護中有重要作用，傳統監測手段存在監測手段單一、監測數據不夠準確、監測頻率低
等問題，無法滿足對錨索支護狀態的實時、全面監測需求。對錨索預應力失效理論進行分析，探究疲勞失效和屈
服失效兩種情況，并搭建煤礦錨索智能監測分析系統。該系統通過錨索預緊力連續智能檢測裝置實現了對錨索
支護作業全過程的記錄、分析、上傳，并具有數據匯總、分析、管理等功能，為煤礦巷道支護錨索的智能監測和分
析提供可靠的技術支持。
關鍵詞：錨索；預應力；預緊力；智能監測
中圖分類號：TD353
0引言
隨著煤礦開采深度的增加，煤礦巷道在掘進過程
中常常需要面臨地質構造復雜、應力變化大、煤巖體變
形破裂等一系列問題,對錨桿(索)支護材料及技術提
出了更高的要求。錨索在煤礦巷道支護中有著重要作
用，它能夠有效傳遞荷載，增加巷道的穩定性和承載
能力。但是，錨索在長期的高應力作用下，容易出現蠕
變變形、疲勞損傷等現象，嚴重影響其支護效果和使
用，進而威脅到煤礦巷道的安全穩定。
傳統的煤礦巷道錨索支護主要依靠人工巡檢和經
驗判斷,存在監測手段單一、監測數據不夠準確、監測
頻率低等問題，無法滿足對煤礦巷道支護狀態的實時、
全面監測需求。此外，由于巷道施工后存在一定期限的
變形和沉降,錨索預應力的實時監測和智能分析也變
得尤為重要[2]。本文設計研究了一種煤礦錨索智能監
測分析系統，以解決傳統監測手段存在的問題，實現對
錨索支護狀態的實時、全面監測和分析。
1錨索失效理論分析
在煤礦巷道支護工程中，錨索作為重要的支護材
料，在復雜的工作環境下承擔著巨大的工作負荷3。常
見的錨索失效有疲勞失效和屈服失效兩種。
1.1 疲勞失效
疲勞失效是錨索在長期交變加載下由于應力循環
42 設備管理與維修2025No3(上）
文獻標識碼：B DOl:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2025.03.12
引起的一種失效形式。在實際工程中，錨索常常需要承
受交變加載，比如由于巷道巖體的變形和地壓變化引
起的周期性荷載,這容易導致錨索發生疲勞失效。錨索
的疲勞失效是由于應力循環引起的材料疲勞破壞。在
長期的交變加載作用下，預應力錨索內部會出現應力
集中和微小裂紋。當這些裂紋積累達到一定長度時，就
會導致錨索斷裂失效。
1.2屈服失效
屈服失效是預應力錨索在受到超過其屈服強度
的拉力作用下發生的一種失效形式。在實際工程中，
當錨索所受應力大于等于其屈服強度時即可判定其
失效[：
P
A
式中P- -預應力錨索張拉力值，kN
A- -為錨索截面面積，mm²
為錨索材料屈服強度，MPa
預應力錨索的屈服失效主要是由于受到的拉力超
過了其材料的屈服強度，導致錨索發生塑性變形。當拉
力達到或超過預應力錨索的屈服強度時，錨索開始出
現塑性變形，繼續增加拉力會導致錨索產生永久性的
塑性變形,無法恢復到原始狀態，發生屈服失效。在屈
服失效的情況下，錨索仍然可以承載一定的拉力，但已
(1)
設計研究
經無法恢復到原始的彈性狀態，因此無法承載設計要
求的荷載，這就意味著錨索在工程上已經失效。
屈服失效對預應力錨索的支護能力和安全性造
成了嚴重的影響。付玉凱[5]等對常見類型的錨索進
行了檢驗，整理了不同錨索的力學性能,測試結果如
表1所示。
表1不同類型錨索力學性能測試結果
公稱最大抗拉型號直徑/mm 拉力/kN強度/MPa引強度/MPa總延伸率/%
21.6 530
1x7股錨索21.6
21.6
21.8
1x19股錨索21.8
21.8
21.8
高延伸率21.8
錨索
21.8
1.3失效的預防與處理
為了有效預防和控制錨索的疲勞失效和屈服失
效，需要采取相應的措施。對于疲勞失效，需要對預應
力錨索的受力狀態和加載歷史進行嚴格監測，以便及
時發現可能導致疲勞失效的問題。對于屈服失效，需要
對預應力錨索的受力狀態進行嚴格監測，以便及時發
現錨索受力超過屈服強度的情況。
當然，還需要合理設計和選擇預應力錨索，確保其
在實際工程中能夠承受長期的交變加載。此外，還需要
加強對預應力錨索的定期檢測和維護工作，及時發現
和處理可能導致疲勞失效的裂紋和缺陷，以及可能導
致屈服失效的問題，延長其使用壽命，確保其能夠安全
可靠地發揮支護作用回。
2煤礦錨索智能監測分析系統
為解決傳統監測手段存在的問題，提高錨索支護
的質量和安全性，本文設計了煤礦錨索智能監測分析
系統。該系統基于先進的傳感器技術和數據分析軟件，
旨在實現對煤礦巷道支護錨索的實時監測、數據記錄、
分析和預測，為煤礦巷道支護錨索的施工、運行和維護
提供全面的技術支持，其系統架構如圖1所示。
系統通過在煤礦井下巷道、室等不同的重點區
域設置監測點。監測點內設置有測定錨桿預緊軸向張
設計研究
監測中心 寬帶網絡
遠程訪問
通信前置機
模塊數據傳輸
人機交互界面
錨索預緊力
數據處理、分析智能檢測記錄
分析系統
Internet公網訪問
通信前置機屈服最大拉力
1860 1600
532 1860
528 1860
560 1810
566 1820
554 1800
560 1790
562 1800
561 1790
預應力錨索
數據異常分析
預應力錨索
數據異常分析
模塊數據傳輸
T
3.6 監測點1
1600 3.5
1620 3.7
1570 5.0
1560 5.1
1560 5.0
1550 8.2
1550 8.0
1560 8.1
監測點2
局域網局域網
數據采集數據采集
錨索預緊力錨索預緊力
連續智能檢測連續智能檢測
裝置1 裝置2
圖1煤礦錨索智能監測分析系統
力的智能檢測裝置，可以對錨桿作業的全過程進行記
錄、分析、上傳，使每班、每排、每根錨桿支護工程質量
都具有可回溯性。此外，錨索預緊力連續智能檢測裝置
與預緊泵高壓液體并聯。當錨索預緊時,可以通過數字
顯示器顯示實時預緊力，并具有預警提示功能。除預緊
力之外，智能檢測裝置記錄的信息還包括順序標號、
日期、時間、施工地點、施工人員、錨桿及鋼帶編號，并
可根據實際需要現場更改或增加其他內容。
監測數據通過局域網將監測數據匯總至監測點
內，再上傳至錨索預緊力智能檢測記錄分析系統，以實
現數據的集中管理和綜合分析。該數據分析軟件是系
統專用軟件，采用B/S結構，由系統管理員負責管理，
其他工作人員經授權后可通過局域網訪問服務器，并
進行權利范圍內的操作。
該架構保證了數據的完整性、安全性和可靠性,同
時實現了對監測數據的集中管理和綜合分析，為煤礦
錨索的智能監測和分析提供了堅實的技術支持。
3結束語
隨著煤礦工程的不斷發展和現代化技術的應用，
煤礦巷道支護錨索作為煤礦安全生產的重要組成部
分,其質量和安全性直接關系到煤礦生產的順利進行
和職工的生命安全。傳統巷道支護錨索監測手段存在
監測數據不夠全面、實時性差、數據分析能力低等問
設備管理與維修2025No3(上） 43
監測點n
局域網
數據采集
錨索預緊力
連續智能檢測
裝置
1000MW火電機組工業水補水系統應用研究
張彬，李俊朋，張添舒
（國能四川天明發電有限公司，四川江油由621700)
摘要：提出一套適用于火電廠的工業水補水系統，該系統實現電廠工業水和循環水的互聯循環利用，減少了電
廠工業水和循環水的外排量和冷卻塔補水量。該系統在某火電廠1000MW機組的應用，驗證了工業水補水系統
的可行性，該系統既提高工業水系統運行的可靠性，也達到節能減排的目的，為電廠節水措施提供了新思路。
關鍵詞：節水；工業水補水系統；循環水系統；互聯
中圖分類號：TM621;TK229.2 文獻標識碼：B DOl:10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2025.03.13
0引言
火力發電廠（簡稱火電廠）作為用水大戶，機組以
水為工質，水在系統中流動，必然存在著用水、排水、廢
水的回收處理和再利用等過程。其中循環水系統、工業
水系統是電廠中兩個主要的水系統，是維持火電廠正
常運行不可或缺的冷卻系統。循環水系統在各種運行
條件下連續供給凝汽器冷卻水和主廠房輔機冷卻水系
統用水。工業水系統作為公用系統，主要為除灰空壓機
房、灰庫氣化風機房、脫硫裝置、燃油泵房及循環水泵
電機等設備提供冷卻或沖洗用水。
火電廠循環水系統在正常運行中由于冷卻塔的蒸
發、風吹及排污等存在損耗，損失的水量主要由補給水
系統以及回收的工業水補給。工業水系統通常設置3臺
工業水泵，工業水由水泵輸送至工業水母管后再分別
進入需冷卻設備，回水排放至循環水泵前池，作循環水
系統補水。
在電廠機組運行期間，兩臺工業水泵同時運行時，
工業回水全部排到循環水泵前池，此回水量超過冷卻
塔的水汽損失量，尤其在春冬季節冷卻塔蒸發和風吹損
失水量明顯減少時，多余的回水使得冷卻塔水池水位
升高溢流外排，且夾帶投人循環水中的阻垢劑、殺菌劑
等藥品自冷卻塔溢流口處流失，影響循環水加藥效果。
在電廠機組停運期間,因電廠部分設備冷卻用水
需求，工業水系統無法停運，而工業水回水持續流入循
環水泵前池，會導致電廠停備機組的冷卻塔水池水位
升高溢流外排。此外每年火電機組開展冷卻塔填料更
題，難以滿足煤礦巷道支護錨索監測的需求。本文深入
分析錨索疲勞失效和屈服失效原因，提出預防和控制
手段，并設計了煤礦錨索智能監測分析系統。該系統通
過設置監測點和錨索預緊力連續智能檢測裝置，實現
了對錨索支護作業全過程的記錄、分析、上傳，并具備
數據的匯總、分析、管理等功能，為煤礦巷道支護錨索
的智能監測、分析提供了可靠的技術支持。
參考文獻
［1］吳賽賽，金韜，郝文青，等.深部環境下錨索耐久性退化及應
力腐蝕斷裂研究[J].采礦與安全工程學報,2024,41(2)：
267-276.
44 設備管理與維修2025No3(上）
[2］王家寶,方萬剛,梁志航，等.垂直預應力錨索施工技術[J].
建筑技術開發，2024,51(1)：52-54.
[3］賀相乾，田李鵬.高應力煤巷圍巖多維預應力錨索桁架模擬
研究[J].機械管理開發,2023,38（12)：26-28.
[4］廖靈敏，肖偉,王媛怡，等.多因素耦合條件下錨索材料腐蝕
演變規律[J].長江科學院院報，202340（4)：127-133.
[5］付玉凱，吳擁政,周鵬赫，等.高延伸率錨索動態力學特性及
工程應用[J].煤炭科學技術，2024,52(2)：49-62.
[6]】楊俊，王梓鑒.邊坡預應力錨索服役壽命預測模型對比分
析[J].江西水利科技，2020,46(3)：168-174.
【編輯 張韻]

網友評論 more

礦山安全論文最新內容

09-20