(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210651899.8 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 中煤科工开采研究院有限公司 地址 100013 北京市朝阳区青年沟路5号煤 炭科学研究总院天地大厦 (72)发明人 高富强　李建忠　娄金福　杨景贺　 原贵阳　王晓卿　杨磊　魏炯　 董双勇　雷顺　 (74)专利代理 机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 专利代理师 霍秋红 (51)Int.Cl. G01M 7/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/303(2006.01) (54)发明名称 锚杆冲击测试 试验装置及方法 (57)摘要 本发明涉及锚杆冲击测试技术领域， 尤其涉 及一种锚 杆冲击测试试验装置及方法。 该锚 杆冲 击测试试验装置包括冲击装置和围岩支护装置， 冲击装置包括两个冲击梁导向杆、 冲击梁以及冲 击部件， 冲击梁的两端分别与两个冲击梁导向滑 动配合， 冲击部件固设于冲击梁的底部； 围岩支 护装置包括围岩试样和锚 杆支护组件， 围岩试样 设置于冲击部件的正下方， 围岩试样为长方体结 构， 在围岩试样的上端一角设置切割面， 锚杆支 护组件包括锚 杆， 锚杆垂直于切割面安装于围岩 试样中。 本发 明能够进行锚 杆与冲击载荷在任意 角度叠加作用下的冲击测试试验， 研究不同角度 冲击载荷作用下的锚 杆动态力学响应， 揭示锚 杆 支护对抑制围岩冲击 变形破坏的作用机制。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115112334 A 2022.09.27 CN 115112334 A 1.一种锚杆冲击测试试验装置， 其特征在于： 包括冲击装置和围岩支护装置， 所述冲击 装置包括两个竖直设置的冲击梁导向杆、 水平设置的冲击梁以及冲击部件， 所述冲击梁的 两端分别与两个所述冲击梁导向滑动配合， 所述冲击部件固设于所述冲击梁的底部； 所述 围岩支护装置包括围岩试样和锚杆支护组件， 所述围岩试样设置于所述冲击部件的正下 方， 所述围岩试样为长方体结构， 在所述围岩试样的上端一角设置切割面， 所述锚杆支护组 件包括锚杆， 所述锚杆垂直于所述切割面 安装于所述围岩试样中。 2.根据权利要求1所述的锚杆冲击测试试验装置， 其特征在于： 还包括提升装置， 所述 提升装置包括提升驱动机构以及与所述提升驱动机构连接的电磁吸座， 所述提升驱动机构 能够驱动所述电磁吸座进 行升降运动， 所述电磁吸座能够与所述冲击梁的顶部磁性吸附连 接。 3.根据权利要求1所述的锚杆冲击测试试验装置， 其特征在于： 所述锚杆支护组件还包 括托盘、 紧固螺母和球垫， 所述锚杆的锚固端安装于所述围岩试样的内部， 所述锚杆的螺纹 端设置在所述围岩试样的外部， 所述托盘、 所述球垫和所述紧固螺母依 次套装于所述锚杆 的螺纹端， 所述紧 固螺母与所述锚杆的螺纹端螺纹连接 。 4.根据权利要求1所述的锚杆冲击测试试验装置， 其特征在于： 所述围岩支护装置还包 括两个间隔设置的支撑块， 所述围岩试样放置于两个所述支撑块上， 两个所述支撑块之间 的间距大于或等于所述冲击部件的宽度， 所述冲击部件对应设置于两个所述支撑块之 间位 置的正上 方。 5.一种锚杆冲击测试试验方法， 其特征在于： 采用 如权利要求1至4任一项所述的锚杆 冲击测试 试验装置， 包括如下步骤： 制作围岩试样； 在所述围岩试样的切割面处垂直安装锚杆， 所述锚杆的轴向与冲击载荷作用方向之间 的夹角为 其中 将冲击装置中的冲击梁和冲击部件提升至预定高度， 然后解除提升力， 使所述冲击梁 和所述冲击 部件自由下落； 所述冲击部件锤击所述围岩试样， 所述围岩试样在冲击载荷作用下产生向下冲击变 形， 所述锚杆为抑制所述围岩试样发生冲击变形产生抗冲击载荷， 所述锚杆在冲击载荷作 用下产生冲击变形； 通过分析所述锚杆的杆体变形以及所述锚杆的受力情况， 获取夹角为 时的冲击载荷 作用下所述锚杆的动态力学响应特 征。 6.根据权利要求5所述的锚杆冲击测试试验方法， 其特征在于： 所述制作围岩试样， 包 括如下步骤： 制作长方体结构的围岩试样； 对所述围岩试样的上端一角进行切割， 形成所述切割面， 所述切割面与水平面之间的 夹角为 7.根据权利要求5所述的锚杆冲击测试试验方法， 其特征在于： 所述在所述围岩试样的 切割面处垂直 安装锚杆， 包括如下步骤： 沿着所述围岩试样的切割面垂直钻设锚杆钻孔；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115112334 A 2将所述锚杆的锚固端钻入所述锚杆钻孔中并搅拌锚固剂完成搅拌安装， 并使所述锚杆 的螺纹端伸出在所述围岩试样的外 部； 在所述锚杆的螺纹端分别安装托盘和球垫； 在所述锚杆的螺纹端通过紧 固螺母进行锁紧 固定。 8.根据权利要求5所述的锚杆冲击测试试验方法， 其特征在于： 所述将冲击装置 中的冲 击梁和冲击 部件提升 至预定高度， 然后解除提升力， 包括如下步骤： 通过提升装置中的电磁吸座对所述冲击梁的顶部进行磁性吸附固定； 通过所述提升装置 中的提升驱动机构将所述电磁吸座、 所述冲击梁和所述冲击部件同 步提升至预定高度； 解除所述电磁吸座对所述冲击梁的磁性吸力， 以使所述冲击梁和所述冲击部件 瞬间向 下跌落。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115112334 A 3