測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及實(shí)驗(yàn)報(bào)告2006級(jí)用

1、礦壓測(cè)試技術(shù)實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 姓名： 安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院采礦工程實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)一 常用礦山壓力儀器原理及使用方法第一部分 觀測(cè)巖層移動(dòng)的部分儀器深基點(diǎn)鉆孔多點(diǎn)位移計(jì) 一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介深基點(diǎn)鉆孔多點(diǎn)位移計(jì)是監(jiān)測(cè)巷道在掘進(jìn)和受采動(dòng)影響的整個(gè)服務(wù)期間，圍巖內(nèi)部變形隨時(shí)間變化情況的一種儀器。深基點(diǎn)鉆孔多點(diǎn)位移包括孔內(nèi)固定裝置、孔中連接鋼絲繩、孔口測(cè)讀裝置組成。每套位移計(jì)內(nèi)有56個(gè)測(cè)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)及其安裝如圖1所示。二、安裝方法 1.在巷道兩幫及頂板各鉆出32的鉆孔。 2.將帶有連接鋼絲繩的孔內(nèi)固定裝置，由遠(yuǎn)及近分別用安裝圓管將其推至所要求的深度。 (每個(gè)鉆孔布置56個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別為；6m、5

2、m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。 3.將孔口測(cè)讀裝置，用水泥藥圈或木條固定在孔口。 4。拉緊每個(gè)測(cè)點(diǎn)的鋼絲繩，將孔口測(cè)讀裝置上的測(cè)尺推至l00mm左右的位置后，由螺絲將鋼絲繩與測(cè)尺固定在一起。 三、測(cè)試方法安裝后先讀出每個(gè)測(cè)點(diǎn)的初讀數(shù)，以后每次讀得的數(shù)值與初讀數(shù)之差，即為測(cè)點(diǎn)的位移值。當(dāng)讀數(shù)將到零刻度時(shí)，松開螺絲，使測(cè)尺再回到l00mm左右的位置，重新讀出初讀數(shù)。頂板離層指示儀 一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介： 頂板離層指示儀是監(jiān)測(cè)頂板錨桿范圍內(nèi)及錨固范圍外離層值大小的一種監(jiān)測(cè)儀器，在頂板鉆孔中布置兩個(gè)測(cè)點(diǎn)，一個(gè)在圍巖深部穩(wěn)定處，一個(gè)在錨桿端部圍巖中。離層值就是圍巖中兩測(cè)點(diǎn)

3、之間以及錨桿端部圍巖與巷道頂板表面間的相對(duì)位移值。頂板離層指示儀由孔內(nèi)固定裝置、測(cè)量鋼絲繩及孔口顯示裝置組成如圖1所示。 二、安裝方法： 1.在巷道頂板鉆出32的鉆孔，孔深由要求而定。 2.將帶有長(zhǎng)鋼絲繩的孔內(nèi)固定裝置用安裝桿推到所要求的位置；抽出安裝桿后再將帶有短鋼絲繩的孔內(nèi)固定裝置推到所要求的位置。 3.將孔口顯示裝置用木條固定在孔口(在顯示裝置與鉆孔間要留有鋼絲繩運(yùn)動(dòng)的間隙)。 4.將鋼絲繩拉緊后，用螺絲將其分別與孔口顯示裝置中的圓管相連接，且使其顯示讀數(shù)超過零刻度線。 三、測(cè)讀方法： 孔口測(cè)讀裝置上所顯示的顏色，反映出頂板離層的范圍及所處狀態(tài)，顯示數(shù)值表示頂板的離層量。DY82型頂板動(dòng)

4、態(tài)儀一、用途 DY-82型頂板動(dòng)態(tài)儀是一種機(jī)械式高靈敏位移計(jì)。用于監(jiān)測(cè)頂?shù)装逡平?、移近速度，進(jìn)行采場(chǎng)“初次來(lái)壓”和“周期來(lái)壓”的預(yù)報(bào)，探測(cè)超前支撐壓力高峰位置，監(jiān)測(cè)頂板活動(dòng)及其它相對(duì)位移的測(cè)量。 二、技術(shù)特征 (1)靈敏度(mm) 0.01 (2)精度() 粗讀±1,微讀±2.5 (3)量程(mm) 0200 (4)使用高度(mm) 10003000三、原理、結(jié)構(gòu)其結(jié)構(gòu)和安裝見圖。儀器的核心部件是齒條6、指針8以及與指針相連的齒輪、微讀數(shù)刻線盤9、齒條下端帶有讀數(shù)橫刻線的游標(biāo)和粗讀數(shù)刻度管11。當(dāng)動(dòng)態(tài)儀安裝在頂?shù)装逯g時(shí)，依靠壓力彈簧7產(chǎn)生的彈力而站立。安好后記下讀數(shù) (

5、初讀數(shù))并由手表讀出時(shí)間。粗讀數(shù)由游標(biāo)10的橫刻線在刻度管11上的位置讀出，每小格2毫米，每大格(標(biāo)有“1”、“22'等)為10毫米，微讀數(shù)由指針8在刻線盤9的位置讀出，每小格為0.01毫米(共200小格，對(duì)應(yīng)2毫米)。粗讀數(shù)加微讀數(shù)即為此時(shí)刻的讀數(shù)。當(dāng)頂?shù)装逡平鼤r(shí)，通過壓桿3壓縮壓力彈簧7，推動(dòng)齒條6下移，帶動(dòng)齒輪，齒輪帶動(dòng)指針8順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，頂?shù)装迕恳平?.01毫米，指針轉(zhuǎn)過1小格；同時(shí)齒條下端游標(biāo)隨齒條下移，讀數(shù)增大。后次讀數(shù)減去前次讀數(shù)，即為這段時(shí)間內(nèi)的頂?shù)装逡平俊３越?jīng)過的時(shí)間，即得此段時(shí)間內(nèi)頂?shù)装宓钠骄平俣?。顯然讀數(shù)次數(shù)越多越能精確得到各段時(shí)間內(nèi)的移近速度值，相應(yīng)地

6、也要耗費(fèi)較多的勞動(dòng)。讀數(shù)時(shí)間間隔要依具體情況決定。平時(shí)每隔2小時(shí)讀一次，臨近來(lái)壓時(shí)可適當(dāng)增加次數(shù).如每小時(shí)一次等。 四、使用說明 1、使用前準(zhǔn)備 1)制作安裝鐵釬，數(shù)量略多于安設(shè)的動(dòng)態(tài)儀臺(tái)數(shù)。 2)熟悉讀數(shù)。粗讀數(shù)從刻度套管上讀出，每?jī)上噜徔叹€距離2毫米，故讀數(shù)為偶數(shù)毫米數(shù)；微讀數(shù)由刻線盤上讀出。每格0.01毫米，共200小格(2毫米)，兩讀數(shù)直接相加即為頂?shù)装迥骋痪嚯x里的讀數(shù)，經(jīng)過一段時(shí)間后的新讀數(shù)減原讀數(shù)，即得此段時(shí)間內(nèi)的頂?shù)装逡平?單位為毫米)，通常為正。若相減為負(fù)，則表示頂板回彈。 2、安裝 1)一般安裝。選好安裝地點(diǎn)，頂板巖石較完整、較平為好，將鐵釬在對(duì)應(yīng)位置打入底板，選擇適當(dāng)?shù)慕?/p>

7、長(zhǎng)桿，安到動(dòng)態(tài)儀上，調(diào)整動(dòng)態(tài)儀接長(zhǎng)桿長(zhǎng)度，使動(dòng)態(tài)儀全長(zhǎng)略大于鐵釬頂端到頂板的距離。然后將動(dòng)態(tài)儀底部尖錐對(duì)準(zhǔn)鐵釬上端圓孔，手握壓桿壓縮彈簧，到直立安裝位置，然后逐漸減力放手，動(dòng)態(tài)儀即站立。 2)順槽安裝。為避免動(dòng)態(tài)儀易被碰動(dòng)，應(yīng)在煤壁上刨一槽，在槽底打好鐵釬，然后安裝。 3)注意事項(xiàng)：a.在工作面安裝動(dòng)態(tài)儀要靠近柱子，必要時(shí)用鐵絲將動(dòng)態(tài)儀系在柱子上，以防碰倒摔壞部件。b.卸動(dòng)態(tài)儀時(shí)，一定注意切不可突然放手，以免彈力沖擊損傷齒輪和指針。第二部分 觀測(cè)礦山壓力的部分儀器測(cè)力計(jì)標(biāo)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求了解液壓枕的結(jié)構(gòu)、原理，通過實(shí)驗(yàn)求出液壓枕的特性曲線。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備壓力試驗(yàn)機(jī)1臺(tái)；測(cè)力計(jì)1臺(tái)；墊板若干塊

8、。三、實(shí)驗(yàn)步驟(一) 準(zhǔn)備；1、測(cè)定測(cè)力計(jì)的零讀數(shù)是否符合要求。 2、測(cè)力計(jì)置于試驗(yàn)機(jī)下承壓板正中，測(cè)力計(jì)上下各放一塊相互平行的墊板，使加壓過程中不致?lián)p壞指示器等附件。 3、以較快速度預(yù)壓13次至滿荷，以消除加工時(shí)殘余應(yīng)力或檢查加載情況。(二) 分級(jí)加載1、加載級(jí)數(shù)為0;25;50;75;100;125;150;175;200;225;250;275kN。記錄每一加載級(jí)之液壓表讀數(shù)，填入表格中，加載速度要均勻，每一加載級(jí)約1分鐘左右（用進(jìn)油閥控制）。至最大值后保持10分鐘。 2、卸載按相同級(jí)數(shù)記錄讀數(shù)（用回油閥控制）。3、分級(jí)加載要反復(fù)3次，如同一加載級(jí)讀數(shù)變異不大即可停止。(三)繪制測(cè)力計(jì)特

9、性曲線根據(jù)三次加、卸載之平均讀數(shù)，以縱坐標(biāo)為壓力(KN)，橫坐標(biāo)為壓力表讀數(shù)，進(jìn)行繪制測(cè)力計(jì)特性曲線。測(cè)力計(jì)標(biāo)定記錄表儀器名稱： 校驗(yàn)人： 日期：所加載荷/kN液壓表讀數(shù)第一次第二次第三次平均加卸加卸加卸0255075100125150175200225250275 KYJ200型壓力自動(dòng)記錄儀一、用途 KYJ200型壓力自動(dòng)記錄儀是用來(lái)測(cè)量、記錄液體的壓力隨時(shí)間變化情況。特別適用于綜采液壓支架受力狀態(tài)的測(cè)量。 該儀表具有結(jié)構(gòu)合理，密封性能好，體積小，重量輕便于安裝等特點(diǎn)。 1.管部連接采用快速接頭。 2.表內(nèi)設(shè)有專用密封圈，表蓋鎖緊，表內(nèi)完全密封，解決了使用環(huán)境、濕度對(duì)表內(nèi)機(jī)構(gòu)影響。 3.記

10、時(shí)部分采用機(jī)械記時(shí)機(jī)構(gòu)。 機(jī)械記時(shí)采用不銹鋼(1CN8NiqTi)材料的8日記時(shí)器，平均日差小于±30秒，走時(shí)可靠，誤差小，上弦孔設(shè)在盤板上，每上一次弦可連續(xù)定時(shí)8日，且上弦方便。 4.記錄筆架采用高彈性合金材料，彈性大，調(diào)零螺釘設(shè)在側(cè)面，調(diào)零方便，記錄筆采用新型小筆，纖維棉作筆材料，劃線計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，靈敏度高。二、使用安裝與維修 1.儀表出廠時(shí)，已按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)校好，使用時(shí)請(qǐng)勿拆卸。 2.使用時(shí)，機(jī)械式用上弦鑰匙上滿；即可聽到轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音，然后裝好記錄紙取下記錄筆帽壓下記錄筆架，儀表便可正常工作。 3.儀表使用過程中應(yīng)定期更換記錄紙，以免重復(fù)記錄。 4.當(dāng)記錄筆跡不清晰時(shí)，應(yīng)更換記錄筆頭，更換

11、時(shí)將筆頭沿筆架方向撥出即可。安裝時(shí)要注意使筆頭到位，以確保記錄的準(zhǔn)確性。 5.儀表每年至少鑒定一次，兩年保養(yǎng)一次。三、主要參數(shù) 1.記錄走紙速度：24小時(shí)轉(zhuǎn)； 2.精度等級(jí)：1.5級(jí)：3.測(cè)量范圍：0-60MPa；四、思考題1 分別簡(jiǎn)述本次實(shí)驗(yàn)所介紹儀器的工作原理及使用方法。2 測(cè)力計(jì)特性曲線是如何使用的？3 分別說明觀測(cè)巖層移動(dòng)和礦山壓力對(duì)礦山開采具有什么指導(dǎo)意義？4 談?wù)勀銓?duì)當(dāng)前巖層移動(dòng)和礦山壓力觀測(cè)的看法。實(shí)驗(yàn)二 電阻應(yīng)變式傳感器制作一、傳感器工作原理 電阻應(yīng)變式傳感器通常是由電阻應(yīng)變片、彈性元件、導(dǎo)線等制作而成。其工作原理是：彈性元件受力后產(chǎn)生變形，這時(shí)緊貼在彈性元件上的電阻應(yīng)變片也隨

12、之產(chǎn)生一定的應(yīng)變，該應(yīng)變可由電阻應(yīng)變儀測(cè)定。較好的彈性元件在一定的范圍內(nèi)產(chǎn)生的變形與所需要的外力是成正比關(guān)系的。據(jù)此，可由事先標(biāo)定的應(yīng)力-應(yīng)變曲線測(cè)得傳感器所受的力。二、 傳感器制作1實(shí)驗(yàn)材料電阻應(yīng)變片，彈性元件，接線端子，導(dǎo)線，瞬干膠，電烙鐵，其它輔助材料等。2彈性元件表面處理彈性元件（彈性鋼片）表面要進(jìn)行去污除銹、細(xì)砂紙打磨、丙酮清洗，使其表面清潔、光滑。3應(yīng)變片粘貼與焊接1） 檢查應(yīng)變片的電阻值，一般電阻應(yīng)變片的阻值為120左右，用于組成同一電橋的電阻應(yīng)變片其阻值差應(yīng)小于0.5。2） 準(zhǔn)備連接導(dǎo)線，一般情況下每一個(gè)應(yīng)變片用一種顏色的兩根導(dǎo)線。3） 粘貼應(yīng)變片，在彈性元件兩側(cè)對(duì)應(yīng)位置分別粘貼兩個(gè)電阻應(yīng)變片，并在相應(yīng)位置粘貼接線端子。如下圖。4） 焊接，首先將應(yīng)變片與 接線端子之間的基底進(jìn)行絕緣處理，避免應(yīng)變片引出線與基底短路，然后在接線端子的銅鉑上和導(dǎo)線的金屬絲上鍍一層焊錫，最后將應(yīng)變片的引出線和導(dǎo)線分別焊接于接線端子的銅鉑上。5） 用萬(wàn)用表檢查各應(yīng)變片的阻值是否正確。三、思考題1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗? 簡(jiǎn)要寫出你制作傳感器的過程。3 談?wù)勀銓?duì)該實(shí)驗(yàn)的體會(huì)。實(shí)驗(yàn)三 電阻應(yīng)變式傳