[发明专利]钻‑封‑注一体化锚固技术综合试验台及其试验方法

权利要求书

1.钻-封-注一体化锚固技术综合试验台，其特征在于：包括组合框架、箱体和加压模块，箱体包括成矩形结构的底座，底座上垂直设置有依次连接的前安装架、左安装架、后安装架和右安装架，前安装架后侧面和后安装架前侧面均固定设置有钢挡板（9），前侧的钢挡板（9）上均匀开设有若干个圆孔（7），左安装架右侧面和右安装架左侧面均固定设置有有机玻璃板（13）；底座、两块钢挡板（9）和两块有机玻璃板（13）合围的空腔内填充有松软破碎煤岩体；

组合框架包括构造相同的前龙门架和后龙门架，前龙门架包括一根底梁（10）、两根立柱（14）和一根顶梁（17），底梁（10）和顶梁（17）均沿左右方向水平设置，两根立柱（14）均垂直设置，底梁（10）沿左右水平方向穿过底座，两根立柱（14）分别位于左安装架的左侧和右安装架的右侧，两根立柱（14）下端通过连接板（12）及第一紧固螺栓（11）分别与底梁（10）的两端连接，顶梁（17）两端通过第二紧固螺栓（20）对应与两根立柱（14）的上端连接，前龙门架的顶梁（17）和后龙门架的顶梁（17）之间通过两根横梁（16）连接；

加压模块包括上支撑板（2）、千斤顶（15）、压板（3）和木板（4），木板（4）铺设在松软破碎煤岩体顶部，压板放置在木板（4）上，上支撑板（2）通过第三紧固螺栓（22）水平设置在两根顶梁（17）底部，千斤顶（15）位于上支撑板（2）和压板（3）之间。

2.根据权利要求1所述的钻-封-注一体化锚固技术综合试验台，其特征在于：底座包括四根底部围梁（8）和底部钢板（18），四根底部围梁（8）均水平设置首尾相连形成矩形框架，底部钢板（18）铺设在矩形框架上；

前安装架、左安装架、后安装架和右安装架均由若干根垂直角钢（5）和若干根水平角钢（19）交叉焊接而成，垂直角钢（5）和水平角钢（19）均设置有若干根，垂直角钢（5）下端均焊接在底部围梁（8）上，水平角钢（19）沿垂直方向设置至少三层，每层的水平角钢（19）均与垂直角钢（5）交叉焊接，最上层的水平角钢（19）与垂直角钢（5）的上端齐平。

3.根据权利要求2所述的钻-封-注一体化锚固技术综合试验台，其特征在于：千斤顶（15）和上支撑板（2）均设置有六个，六个千斤顶顶部固定在上支撑板（2）底部，每个千斤顶（15）通过耐压管与高压油泵连接。

4.根据权利要求3所述的钻-封-注一体化锚固技术综合试验台，其特征在于：底梁（10）、顶梁（17）均采用的是槽钢，立柱（14）采用的为H型钢，其中每根顶梁（17）均由并排相背设置的两根槽钢制成，上支撑板（2）通过第三紧固螺栓（22）水平设置在两根槽钢之间。

5.如权利要求4所述的钻-封-注一体化锚固技术综合试验台的试验方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、向两块钢挡板（9）和两块有机玻璃板（13）合围的空腔内分层铺设模拟松软破碎煤岩体，铺设过程中使用模拟松软破碎煤岩体棍棒捣实，并根据试验要求在不同深度安装数据采集传感器；

B、当模拟松软破碎煤岩体填充满并铺平后，在模拟松软破碎煤岩体上铺上木板（4），在木板（4）上放置压板（3），使压板（3）均位于六个千斤顶（15）下方；

C、启动高压油泵，千斤顶（15）通过压板（3）向下压木板（4），木板（4）对模拟松软破碎煤岩体下压，对松软破碎煤岩体施加至预设载荷值后停止高压油泵，千斤顶（15）保持稳定；

D、连接好风机，使用手持式风动钻机通过圆孔（7）向箱体内模拟松软破碎煤岩体打入钻-封-注一体化锚杆；

E、采用特制的封孔装置进行封孔，连接注浆装置向模拟松软破碎煤岩体内注入配置的浆液对其进行锚固加固，然后在锚杆外安装托盘和螺母，拧动螺母并施加预紧力使托盘与钢挡板（9）压紧；

F、配合相关传感器、数据采集装置使用对注浆锚杆锚固效果、锚固岩体内部应力场特征进行测；

G、试验结束后，千斤顶（15）泄压，将木板（4）和压板（3）取下，把松软破碎煤岩体清除并将箱体内外均清理干净。