一种温湿度传感智能锚杆制造技术

本实用新型专利技术涉及一种温湿度传感智能锚杆。该温湿度传感智能锚杆包括：温度传感器探头、湿度传感器探头、数据采集模块、数据线缆、锚杆杆体和垫板，所述温度传感器探头和所述湿度传感器探头位于所述锚杆杆体杆头，所述温度传感器探头和所述湿度传感器探头通过所述数据线缆将温度数据和湿度数据发送至所述数据采集模块，所述锚杆杆体的杆尾设置垫板，所述锚杆杆体通过所述数据线缆与所述数据采集模块连接。本实用新型专利技术能够在加固围岩的同时，对围岩环境温度与湿度进行数据采集与监测。环境温度与湿度进行数据采集与监测。环境温度与湿度进行数据采集与监测。

【技术实现步骤摘要】
一种温湿度传感智能锚杆


[0001]本技术涉及深部岩体力学实践分析领域，特别是涉及一种温湿度传感智能锚杆。

技术介绍

[0002]大部分国有重点煤矿将进入1000m以上的开采深度，深部开采的趋势不可避免。在深部环境下，地温以每100m升高1.5-4.5℃的规律逐渐增加，温度将达到30-50℃。温度每升高1℃，地应力可增加0.4-0.5MPa。与浅部相比，在超出常温环境下岩石的变形特征和物理力学指标均发生明显的变化，许多坚硬岩石会伴随出现大位移和大变形。当地下巷道开掘时，围岩与外界必定会发生一定的热量交换，外界风流温度的变化将在围岩内产生一个不断变化的温度场分布区域，深井巷道围岩在这个变化温度场的长期作用下将产生膨胀和收缩，从而形成一定的热应力，热应力的长时间作用又可以改变围岩流变变形的速率。
[0003]另外地下水对岩体的物理、化学、力学作用，不仅可以改变其强度，而且可以改变岩体的应力状态。在高岩溶水压的作用下，深部巷道围岩受地下水的长期浸泡作用，内聚力大大削弱，强宏观度的降低幅度较大，岩体塑性及流变性能变化十分显著。特别地，含有伊利石、蒙脱石等粘土矿物的软岩遇水产生软化、泥化作用，发生明显的体积膨胀、崩解和溶解等变化，加速了巷道围岩变形破坏，增大了深部软岩巷道的支护难度。高地温与高岩溶水压对围岩的物理力学性质产生显著影响，使井下作业环境恶化，进而影响井下工人的施工质量与安全生产。为加强高地温与高岩溶水压影响巷道围岩力学性质方面的深部岩体力学研究，需要大量采集深井真实环境下的围岩温度与湿度数据，进行数值分析与理论实践突破。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种温湿度传感智能锚杆，能够在加固围岩的同时，对围岩环境温度与湿度进行数据采集与监测。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0006]一种温湿度传感智能锚杆，包括：温度传感器探头、湿度传感器探头、数据采集模块、数据线缆、锚杆杆体和垫板，所述温度传感器探头和所述湿度传感器探头位于所述锚杆杆体的+杆头，所述温度传感器探头和所述湿度传感器探头通过所述数据线缆将温度数据和湿度数据发送至所述数据采集模块，所述锚杆杆体的杆尾设置垫板，所述锚杆杆体通过所述数据线缆与所述数据采集模块连接。
[0007]可选的，所述锚杆杆体包括金属杆头、金属外壳和橡胶内壳，所述橡胶内壳位于所述金属外壳的内部，所述橡胶内壳内设置所述数据线缆，所述金属杆头位于所述金属外壳的一侧，所述温度传感器探头和湿度传感器探头位于所述金属杆头的内部。
[0008]可选的，还包括探窗，所述探窗设置在金属杆头上。
[0009]可选的，还包括防尘过滤网，所述防尘过滤网设置在所述探窗上。
[0010]可选的，还包括螺栓，所述垫板与所述螺栓连接。
[0011]可选的，所述垫板为圆形板。
[0012]根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：
[0013]本技术的温湿度传感智能锚杆对原有金属锚杆进行了改进，在加固围岩的同时监测其温湿度环境数据，对于辅助矿山巷道围岩压力监测与加强深部岩体力学实践分析具有重大意义。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为温湿度传感智能锚杆三维结构示意图；
[0016]图2为温湿度传感智能锚杆二维结构示意图；
[0017]图3为温湿度传感智能锚杆前部三维结构示意图；
[0018]图4为温湿度传感智能锚杆前部二维结构示意图；
[0019]图5为防尘过滤网二维结构示意图；
[0020]图6为未安装防尘过滤网时锚杆前部三维结构示意图；
[0021]图7为特制金属杆头内部三维结构示意图；
[0022]图8为温湿度传感智能锚杆中部二维结构示意图；
[0023]图9为温湿度传感智能锚杆后部三维结构示意图；
[0024]图10为温湿度传感智能锚杆实际应用三维结构示意图；
[0025]图11为温湿度传感智能锚杆实际应用二维结构示意图；
[0026]符号说明：
[0027]1-温度传感器探头、2-湿度传感器探头、3-数据采集模块、4-数据线缆、5-防尘过滤网、6-金属杆头、7-金属外壳、8-橡胶内壳、9-垫板、10-螺栓。
具体实施方式
[0028]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]本技术的目的是提供一种温湿度传感智能锚杆，能够在加固围岩的同时，对围岩环境温度与湿度进行数据采集与监测。
[0030]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0031]图1为温湿度传感智能锚杆三维结构示意图。图2为温湿度传感智能锚杆二维结构示意图。如图1-2所示，本技术公开一种温湿度传感智能锚杆，包括：温度传感器探头1、湿度传感器探头2、数据采集模块3、数据线缆4、锚杆杆体和垫板9，所述温度传感器探头1采
用半导体PN结温度传感器，所述湿度传感器探头采用氯化锂电解质湿度传感器，所述数据采集模块3采用基于STM32单片机的数据采集模块，所述数据线缆4采用同轴电缆，所述温度传感器探头1和所述湿度传感器探头2位于所述锚杆杆体杆头，所述温度传感器探头1和所述湿度传感器探头2通过所述数据线缆4将温度数据和湿度数据发送至所述数据采集模块3，所述锚杆杆体的杆尾设置垫板9，所述锚杆杆体通过所述数据线缆4与所述数据采集模块3连接。
[0032]所述锚杆杆体包括金属杆头6、金属外壳7和橡胶内壳8，所述橡胶内壳8位于所述金属外壳7的内部，所述橡胶内壳8内设置所述数据线缆4，所述金属杆头6位于所述金属外壳7的一侧，所述温度传感器探头1和湿度传感器探头2位于所述金属杆头6的内部。所述橡胶内壳8用于保护数据线缆4正常工作，防止锚杆杆体在巷道围岩应力作用下弯曲变形时破坏数据线缆。
[0033]作为一种优选的实施方式，本技术的温湿度传感智能锚杆还包括探窗，所述探窗设置在金属杆头6上。所述的温度传感器探头1与湿度传感器探头2位于金属杆头6的探窗内，通过布置在所述橡胶内壳8中的数据线缆4与数据采集模块3相连接，进行数据采集与监测。
[0034]作为一种优选的实施方式，本技术的温湿度传感智能锚杆还包括防尘过滤网5，所述防尘过滤网5设置在所述探窗上。所述防尘过滤网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温湿度传感智能锚杆，其特征在于，包括：温度传感器探头、湿度传感器探头、数据采集模块、数据线缆、锚杆杆体和垫板，所述温度传感器探头和所述湿度传感器探头位于所述锚杆杆体的杆头，所述温度传感器探头和所述湿度传感器探头通过所述数据线缆将温度数据和湿度数据发送至所述数据采集模块，所述锚杆杆体的杆尾设置垫板，所述锚杆杆体通过所述数据线缆与所述数据采集模块连接。2.根据权利要求1所述的温湿度传感智能锚杆，其特征在于，所述锚杆杆体包括金属杆头、金属外壳和橡胶内壳，所述橡胶内壳位于所述金属外壳的内部，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新丰，陆明远，高毓浩，李海坤，刘文港，何毅，胡燕，张瑾，戴小艳，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：新型
国别省市：