[发明专利]一种矿用钢带承载能力测试装置及测试方法

说明书

一种矿用钢带承载能力测试装置及测试方法，装置：包括底座、加载架、盒体和被测钢带组件，盒体和底座通过底座螺栓组固定为一体，加载架穿插于盒体之下并位于底座底板之上，加载架立柱的水平移动被固定于盒体侧板的抱箍所限制，加载架仅可以沿着垂直方向上下移动。方法：在盒体内部添加混凝土试块或岩石试块，并在试块之上覆盖钢带，通过钢带中心孔穿过锚杆并安设托盘和螺母，锚杆另一端通过螺母锁止在加载架下梁底板的下梁贯通孔处；将该加载装置置于试验机压板之间。该装置能真实模拟钢带的实际受力情况，能真实反映钢带在巷道中的变形破坏情形；该方法能够实现对矿用钢带在应用于真实煤矿巷道时的失效情形进行模拟和分析。

技术领域

本发明属于钢带检测技术领域，具体是一种矿用钢带承载能力测试装置。

背景技术

在煤矿巷道的支护工程中，矿用钢带在与锚杆或锚索的配合下，能够给围岩提供极为有利可靠的支。当前矿用钢带的主要类型有M钢带、W钢带、平钢带等。矿用钢带能够极大扩散锚杆或锚索的预应力和工作阻力影响范围，在锚固系统未配备钢带的情况下，锚杆或锚索对围岩的支护效果是通过托盘和螺母来反应的，而托盘的直径一般有限，在传递锚杆或锚索的支护力时仅能作用于巷道表面，范围很小，无法有效的与邻近支护单元的应力作用范围进行衔接。

当锚杆或锚索配备托盘并压覆在矿用钢带上时，具有以下优点。第一，能够极大地扩散锚杆或锚索的预应力和工作阻力，使锚固力在轴向和横向上都能传递到更广泛的岩层中。第二，更有利于改善围岩应力状态，矿用钢带能够抑制浅表岩层离层和裂隙张开，同时有效保持围岩的完整性，抑制或减小拉应力区，减少岩层弯曲引起的变形与拉伸破坏。第三，有效连接邻近锚固单元，矿用钢带开有数个开孔，可以同时衔接安装在同一个钢带上的数个锚固系统，进而能均衡锚杆或锚索的受力，形成联合支护系统，提高整体刚度与支护能力。有时尽管某个支护单元出现失效，但是该区域的变形也能够被邻近锚固单元所牵制。第四，减少锚杆或锚索预应力的损失，钢带在一定程度上能够降低锚杆或锚索尾部附近区域的集中应力，扩大预应力作用范围。由此可见，具有钢带的组合支护构件对岩层变形控制的重要性是不言而喻的，从而在煤矿巷道支护工程中被大范围使用，因此，为保证煤矿的安全生产工作，使用前，对组合支护构件性能的分析测试尤其重要。

现有技术中，关于锚杆或锚索的拉拔测试分析已经非常常规，对于托盘的力学测试分析也相对常见。然而对于钢带工作性能的测试分析则相对较少，尤其是对钢带真实受力情况的模拟分析相对较少。主要原因是现有的锚杆或锚索和托盘的力学测试分析对测试设备的要求相对较低，常见的MTS试验机就可以完成相关的测试分析工作。然而对于钢带而言，其尺寸较大，测试相应的也变得较为困难，已有的测试装置并不能真实模拟钢带的实际受力情况，因而无法真实反映钢带在巷道中的变形破坏情形。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种矿用钢带承载能力测试装置，该装置能真实模拟钢带的实际受力情况，能真实反映钢带在巷道中的变形破坏情形，便于对钢带的承载能力进行准确的测试和分析。

为了解决上术技术问题，本发明提供了一种矿用钢带承载能力测试装置，包括纵向上由上到下依次设置的加载架、被测钢带组件、盒体和底座；

所述底座包括底座底板、沿长度方向固定连接在底座底板上部的两对立柱、分别固定连接在两对立柱上端的两个连接板和由多个螺栓组成的底座螺栓组；所述连接板上设置有供底座螺栓组中的底座螺栓穿过的连接板孔；

所述加载架包括加载上梁、加载下梁和两个加载立柱，加载上梁和加载下梁分别固定连接在两个加载立柱的上端之间和下端之间并形成框形结构；所述加载上梁和加载下梁的中心于纵向上相对应地开设有上梁贯通孔和下梁贯通孔；