分體式錨索測力傳感器安裝方法
分體式錨索測力傳感器是煤礦井下錨索支護應力監測的常用設備,核心分為測力感應端和數據顯示 / 傳輸端兩部分,安裝需遵循同軸對中、牢固錨固、線路防護的原則,適配煤礦井下掘進巷道、回采工作面兩巷等錨索支護場景,全程可單人配合完成,以下是標準化安裝步驟,同時附核心注意事項與井下適配要點。
一、安裝前準備
設備檢查:核對傳感器型號與錨索規格(Φ15.24/17.8/21.6mm)匹配性,檢查測力感應端(環形 / 墊圈式)無變形、裂紋,密封膠圈完好;測試數據顯示 / 傳輸端開機正常,讀數清零,線纜無破損、接頭防水密封完好,礦用本安型傳感器需確認防爆標識齊全。
工具與輔材:準備錨桿鉆機(配套錨索鉆孔鉆頭)、扭矩扳手、專用安裝套筒、錨索錨具、錨固劑、扎帶 / 金屬卡箍、防水膠帶、礦用電纜槽 / 保護套管,以及錨索張拉設備(提前完成錨索張拉定型)。
現場清理:清理錨索安裝孔周邊的浮煤、矸石,確保鉆孔孔口平整;檢查錨索外露長度,保證測力感應端安裝后有足夠空間銜接錨具與張拉設備,外露段無彎曲、銹蝕。
二、核心安裝步驟(適配井下常規錨索支護,含張拉前預裝 / 張拉后補裝)
方式一:錨索張拉前預裝(推薦,監測數據更精準,無二次張拉干擾)
錨索錨固與鉆孔清理:按煤礦支護設計要求,將錨索與錨固劑送入鉆孔并完成錨固,等待錨固劑達到凝固強度;清理錨索外露段的雜物,保證錨索順直無彎折。
測力感應端套裝:將分體式測力感應端(環形墊圈) 從錨索外露端平穩套裝,緩慢推至鉆孔孔口處,確保感應端與頂板 / 巷幫支護面貼合,錨索與感應端中心軸線完全重合,無偏心、歪斜(偏心會導致測力誤差超標)。
銜接錨具與張拉:在測力感應端外側依次套裝錨索限位板、工作錨具,用安裝套筒將錨具夾片打緊;連接錨索張拉設備,按設計張拉值完成錨索張拉定型,張拉過程中避免張拉千斤頂碰撞測力感應端。
線纜布置與固定:將測力感應端的引出線纜沿巷道幫部順直布置,避免線纜受擠壓、牽拉;采用扎帶 / 金屬卡箍將線纜固定在巷道錨桿 / 錨索外露端,每 500mm 設置一個固定點,轉彎處用圓弧過渡,防止線纜折損。
數據端連接與調試:將線纜另一端的防水接頭與數據顯示 / 傳輸端(數顯儀 / 無線采集器)牢固對接,對接處纏繞防水膠帶做好密封;打開數據端電源,完成開機清零,觀察實時測力數值,若數值穩定無漂移,說明安裝合格。
線路防護:將外露線纜穿入礦用保護套管 / 電纜槽,固定在巷道非行人側或設備不易碰撞的位置,巷道路口、設備作業區域的線纜需做防砸處理,避免井下車輛、機具碾壓損壞。
方式二:錨索張拉后補裝(適配已完成張拉的錨索監測,需注意二次固定)
錨索卸荷與錨具拆卸:用錨索張拉設備對已張拉錨索進行輕微卸荷,松開原有工作錨具與限位板,注意卸荷力度適中,避免錨索回彈傷人。
感應端加裝:將測力感應端套裝在錨索外露段,推至頂板 / 巷幫支護面,確保同軸對中、貼合緊密,重新套裝限位板與工作錨具,用扭矩扳手按設計扭矩打緊,完成錨索二次固定。
后續步驟:同方式一的 4-6 步(線纜布置、數據端連接、調試、線路防護),補裝后需靜置 5-10 分鐘,待測力數值穩定后記錄初始數據,作為監測基準。
三、數據顯示 / 傳輸端安裝固定
安裝位置:選擇巷道幫部醒目、干燥、防砸、易巡檢的位置,高度控制在 1.2-1.5m,遠離淋水點、設備運行區域和礦車通行路線,避免煤塵堆積、設備碰撞影響讀數與傳輸。
固定方式:采用膨脹螺栓將數據端固定支架安裝在巷道混凝土幫 / 煤幫(煤幫需加設墊板,防止螺栓松動),確保支架牢固無晃動;壁掛式數據端直接卡入支架,落地式需放置在專用防護箱內。
防爆與防水:井下潮濕區域需在數據端外側加裝礦用防水防護罩,所有線纜接頭均做雙層防水密封;本安型數據端嚴禁與非本安設備混接,避免電氣火花隱患。
四、安裝后調試與驗收
零位校準:確認傳感器無受力狀態下,對數據端進行清零操作,消除安裝過程中的初始應力誤差。
數值驗證:用錨索張拉設備對錨索進行輕微補壓,觀察數據端測力數值是否隨壓力同步變化,變化趨勢線性無跳變,說明傳感器感應正常。
功能測試:若為無線傳輸型傳感器,測試數據上傳至地面監控平臺的穩定性,確保無丟包、延遲;數顯型檢查背光、峰值鎖定、數據存儲功能是否正常。
記錄建檔:記錄傳感器安裝位置、錨索編號、初始測力數值、安裝時間、操作人員等信息,納入煤礦支護監測臺賬,作為后續應力變化分析的基準。
五、井下安裝核心注意事項
同軸對中是關鍵:測力感應端與錨索必須保持軸線重合,嚴禁偏心安裝,否則會導致測力誤差≥±5% FS,甚至損壞傳感器感應元件。
線纜防護重中之重:井下線纜嚴禁牽拉、擠壓、彎折,接頭處做好防水密封,避免煤水、粉塵進入導致線路短路;多余線纜需盤繞固定,不得隨意垂落。
避免外力沖擊:安裝后嚴禁敲擊、碰撞測力感應端和數據端,張拉、巡檢過程中防止機具、礦車剮蹭,避免傳感器精度受損。
適配井下環境:所有安裝步驟需在無風、無瓦斯積聚的環境下進行,高瓦斯區域需配備瓦斯檢測儀,瓦斯濃度超限時立即停止作業。
規范操作工具:使用扭矩扳手按設計扭矩固定錨具,避免扭矩過大導致感應端變形,或扭矩不足導致錨具松動,影響測力準確性。
專人負責安裝:安裝人員需經專業培訓,熟悉傳感器結構與井下防爆要求,嚴禁無證操作,安裝完成后由技術人員驗收合格方可投入使用。
六、特殊場景安裝適配
軟巖破碎巷道:錨索鉆孔孔口需加裝鋼質墊板,使測力感應端與墊板貼合緊密,避免因圍巖破碎導致支護面下沉,傳感器受力不均。
淋水巷道:測力感應端接頭處加裝防水密封圈,線纜穿入防水套管,數據端安裝在淋水上方,或加裝防雨棚,防止水浸損壞設備。
大跨度巷道:錨索外露段較長時,在感應端外側增加限位裝置,防止錨索晃動導致傳感器反復受力,影響監測精度和使用壽命。
