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作品名称：工程岩体锚杆锚固围岩状态智能感知装备及预警系统
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：FGW
参赛学生：范兴旺尉玉蓉顾举
指导老师：张晓君于辉

详细说明

随着我国地下矿山越来越多，需要在井下开掘大量巷道，保持巷道畅通与围岩稳定对地下矿山安全生产具有重要意义。井下巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。国内外实践表明，锚杆和锚网索联合支护是煤巷经济、有效的支护形式。

我国地下矿山事故死亡人数远远超过世界上其他国家。我国地下矿事故类型当中，顶板事故非常严重。近年来的统计数据表明，顶板事故次数占全国地下矿事故次数的50%-55%，顶板事故死亡人数占全国地下矿死亡人数的30%-40%。顶板事故发生的频率高，死亡总人数多，而且顶板事故主要发生在掘进工作面与巷道。

锚杆支护效果除锚杆长度、锚固剂材料、锚杆打孔角度等，锚杆锚固密实度也是反应锚杆锚固质量的主要参数之一。围岩存在很多裂缝和孔隙，风化作用从岩体表面到这些裂缝和孔隙就会形成破碎带，导致被加固的围岩破碎，这就是导致巷道顶板垮落事故的因素。检查锚杆锚固密实度是对矿山巷道、地下工程、铁道隧道作业等安全保障因素之一。~~工程界~~常用的锚固质量检测方法有“拉拔法”和“取芯法”，这两种方法属于有损检测，费时且具有破坏性，本文将展示声反射法计算锚固密实度的装置，同时该装置可实时监控地压状况，监测巷道围岩变形与破坏情况，对巷道可能发生冲击地压的区域进行预警，并为采取卸压等措施提供依据。且已通过建模进行了模拟验证，初步证明了方案的可行性。

锚杆支护技术现在在采矿工程领域内被广泛应用，是维护巷道稳定最经济且支护强度较高的支护方式，大量的工程实践推动了锚固技术的发展。工程岩体锚杆锚固围岩状态智能感知装备及预警系统的主体是围岩性质检测装置和围岩压力检测装置两个部分，分别对巷道壁内围岩的性质及地压监测。通过利用声波检测法将巷道面内岩石的数据快速的得出，并且能都可视化，及时的反馈给矿山工作人员，若是超出指标能够及时的报警。