(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 202211102343.X (22)申请日 2022.09.09 (71)申请人 中国矿业大 学 地址 221116 江苏省徐州市大 学路1号中国 矿业大学科研院 (72)发明人 程敬义　孙鑫　万志军　张晓迪　 刘克臣　张宇　邢轲轲　闫万梓　 (74)专利代理 机构 南京瑞弘专利商标事务所 (普通合伙) 32249 专利代理师 吴旭 (51)Int.Cl. G01N 17/00(2006.01) G01N 3/24(2006.01) G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种锚杆原位腐蚀试验平台 (57)摘要 本发明公开了一种锚杆原 位腐蚀试验平台， 包括主体平台、 拉压加载支撑台、 拉压加载油缸、 剪切加载油缸以及测 力螺母。 本试验平台一方面 能够模拟巷道岩体淋水和 内部水流动形成的高 湿的酸性环 境， 同时给锚 杆施加不同形式和大小 载荷， 很大程度上复现巷道内锚 杆的工作环境与 工作状态； 另一方面本试验平台可给锚杆施加不 同大小拉、 压应力以及不同位置的剪应力加载， 实现多种应力工况下对锚杆腐蚀特征影响的测 试。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115406821 A 2022.11.29 CN 115406821 A 1.一种锚杆原位腐蚀试验平台， 其特征在于， 包括主体平台 （7） 、 拉压加载支撑台 （1） 、 拉压加载油缸 （2） 、 剪切 加载油缸 （8） 以及测力螺母 （12） ； 主体平台 （7） 包括立板 （71） 、 底板 （72） 以及腐蚀箱 （73） ， 腐蚀箱 （73） 通过底部两侧的支 撑板 （733） 固定在底板 （72） 上， 立板 （71） 正对腐蚀箱 （73） 的一端固定在底板 （72） 上； 腐蚀箱 （73） 内设有若干 隔板 （11） ， 将腐蚀箱 （73） 的内部空间在宽度方向上均匀分成若 干独立的腐蚀槽； 腐 蚀箱 （73） 的顶部盖板 （3） 上正对各腐蚀槽的中轴线上均匀布置若干入 水口， 各入 水口连接有入 水口接头 （4） ； 腐蚀箱 （73） 的底板上正对 各腐蚀槽的中轴线上均匀 布置若干第一通孔 （732） ； 每个腐蚀槽下方布置有一个剪切加载油缸 （8） ， 剪切加载油缸 （8） 安装在底板 （72） 上， 剪切加载油缸 活塞杆 （82） 穿过其中一个第一通孔 （732） 进入腐蚀槽内， 剪切加载油缸活塞杆 （82） 的端部开有限位孔 （821） ， 其余第一通孔 （732） 通过密封端盖 （9） 密封； 各腐蚀槽的两端侧分别开有相对的第二通孔， 立板 （71） 内侧正对各第 二通孔位置分别 安装有三爪卡盘 （6） ； 拉压加载支撑台 （1） 相对立板 （71） 设置在蚀箱 （73） 的另一端， 拉压加 载油缸 （2） 固定安装在拉压加载支撑台 （1） 上， 拉压加载油缸活塞 杆 （22） 的端部 设有锚杆固 定孔； 锚杆 （5） 的一端连接拉压加载油缸活塞杆 （22） 的锚杆固定孔， 锚杆 （5） 的主体从腐蚀槽 一端的第二通孔进入腐蚀箱 （73） 内， 穿过剪切加载油缸 活塞杆 （82） 端部的限位孔 （821） ， 锚 杆 （5） 的另一端由腐蚀槽另一侧的第二通孔穿出， 并由三爪卡盘 （6） 夹紧固定； 各腐 蚀槽内 填充碎石 （10） ； 测力螺母 （12） 和锚杆 （5） 通过螺纹配合连接， 并布置在拉压加载油缸活塞杆 （22） 和腐 蚀箱 （73） 之间。 2.根据权利要求1所述的锚杆原位腐蚀试验平台， 其特征在于， 所述剪切加载油缸活塞 杆 （82） 的端部， 于限位孔 （821） 的顶部开有第一螺纹通孔， 第一限位螺栓 （822） 旋入第一螺 纹通孔来对锚杆 （5） 进行径向固定 。 3.根据权利要求1所述的锚杆原位腐蚀试验平台， 其特征在于， 锚杆固定孔为拉压加载 油缸活塞杆 （22） 端部开设的和锚杆 （5） 直径相同的盲孔， 盲孔周向上布置有第二螺纹通孔， 锚杆 （5） 的一端插 入盲孔， 锚杆固定 螺栓 （221） 旋入第二螺纹通 孔来夹紧锚杆 （5） 。 4.根据权利要求1所述的锚杆原位腐蚀试验平台， 其特征在于， 密封端盖 （9） 为带有法 兰盘 （92） 的密封轴 （91） ， 密封轴 （91） 的直径与第一通孔 （732） 直径相同， 第一通孔 （732） 内 装有密封圈， 密封端盖 （9） 通过 连接法兰盘 （9 2） 的螺栓连接在腐蚀箱 （73） 的底部 。 5.根据权利要求3所述的锚杆原位腐蚀试验平台， 其特征在于， 拉压加载油缸活塞杆 （22） 端部的盲孔周向上均匀设有三个第一螺纹通 孔。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115406821 A 2一种锚杆原位腐蚀试验平台 技术领域 [0001]本发明涉及一种试验平台， 具体涉及一种锚杆腐蚀试验平台。 背景技术 [0002]煤炭作为最主要的一次能源， 由于赋存方式的不同导致其开采方式分为井工开采 和露天开采， 其中， 我国的煤炭开采方式又主要以井工开采为主。 煤矿井工开采时巷道支护 是保证煤炭安全、 高效开采的关键技术。 锚杆支护是支护和加固巷道常用的技术手段， 具有 支护效果良好、 成本较低、 操作安装简便等优点。 [0003]由于被支护巷道矿石中含有硫等元素， 溶于岩石裂隙和缝隙中的地下水形成较强 的酸性环境。 此外， 锚杆支护巷道 时受到地应力作用下的多种应力效果叠加影响。 因此， 在 湿度较大、 具有腐蚀性的环境和外载高应力条件复合作用下， 锚杆出现应力腐蚀现象的概 率增大， 导致锚杆强度降低， 支护效果减小， 进一步影响煤矿的安全和高效开采。 研究不同 应力状态对锚杆腐蚀速率和强度变化的影响具有重要意义， 因此亟需设计一种可模拟腐蚀 环境下不同应力状态对 锚杆腐蚀特 征影响的试验 装置。 发明内容 [0004]发明目的： 针对上述现有技术， 提出一种锚杆原位腐蚀试验平台， 可对支护锚杆施 加拉、 压、 剪应力的多种应力状态， 实现多种应力工况 下对锚杆腐蚀特 征影响的测试。 [0005]技术方案： 一种锚杆原位腐蚀试验平台， 包括主体平台、 拉压加载支撑台、 拉压加 载油缸、 剪切 加载油缸以及测力螺母； 主体平台包括立板、 底板以及腐蚀箱， 腐蚀箱通过底部两侧的支撑板固定在底板 上， 立板正对腐蚀箱的一端固定在底板上； 腐蚀箱内设有若干隔板， 将腐蚀箱的内部空间在宽度方向上均匀分成若干独立的 腐蚀槽； 腐蚀箱的顶部盖板上正对各腐蚀槽的中轴线上均匀布置若干入水 口， 各入水 口连 接有入水 口接头； 腐蚀箱的底板上正对各腐蚀槽的中轴线上均匀布置若干第一通孔； 每个 腐蚀槽下方布置有一个剪切加载油缸， 剪切加载油缸安装在底板上， 剪切加载油缸活塞杆 穿过其中一个第一通孔进入腐蚀槽内， 剪切加载油缸活塞杆的端部开有限位孔， 其余第一 通孔通过密封端盖密封； 各腐蚀槽的两端侧分别开有相对的第二通孔， 立板内侧正对各第二通孔位置分别 安装有三爪卡盘； 拉压加载支撑台相对立板设置在蚀箱的另一端， 拉压加载油缸固定安装 在拉压加载支撑台上， 拉压加载油缸活塞杆的端部设有锚杆固定孔； 锚杆的一端连接拉压加载油缸活塞杆的锚杆固定孔， 锚杆的主体从腐蚀槽一端的 第二通孔进入腐蚀箱内， 穿过剪切加载油缸活塞杆端部的限位孔， 锚杆的另一端由腐蚀槽 另一侧的第二 通孔穿出， 并由三爪卡盘夹紧 固定； 各腐蚀槽内填充碎石； 测力螺母和锚杆通过螺纹配合连接， 并布置在拉压加载油缸活塞杆和腐蚀箱之 间。说　明　书 1/4 页 3 CN 115406821 A 3