煤矿专用分体式锚索测力传感器安装方法

分体式锚索测力传感器安装方法

分体式锚索测力传感器是煤矿井下锚索支护应力监测的常用设备，核心分为测力感应端和数据显示 / 传输端两部分，安装需遵循同轴对中、牢固锚固、线路防护的原则，适配煤矿井下掘进巷道、回采工作面两巷等锚索支护场景，全程可单人配合完成，以下是标准化安装步骤，同时附核心注意事项与井下适配要点。

一、安装前准备

设备检查：核对传感器型号与锚索规格（Φ15.24/17.8/21.6mm）匹配性，检查测力感应端（环形 / 垫圈式）无变形、裂纹，密封胶圈完好；测试数据显示 / 传输端开机正常，读数清零，线缆无破损、接头防水密封完好，矿用本安型传感器需确认防爆标识齐全。

工具与辅材：准备锚杆钻机（配套锚索钻孔钻头）、扭矩扳手、专用安装套筒、锚索锚具、锚固剂、扎带 / 金属卡箍、防水胶带、矿用电缆槽 / 保护套管，以及锚索张拉设备（提前完成锚索张拉定型）。

现场清理：清理锚索安装孔周边的浮煤、矸石，确保钻孔孔口平整；检查锚索外露长度，保证测力感应端安装后有足够空间衔接锚具与张拉设备，外露段无弯曲、锈蚀。

二、核心安装步骤（适配井下常规锚索支护，含张拉前预装 / 张拉后补装）

方式一：锚索张拉前预装（推荐，监测数据更精准，无二次张拉干扰）

锚索锚固与钻孔清理：按煤矿支护设计要求，将锚索与锚固剂送入钻孔并完成锚固，等待锚固剂达到凝固强度；清理锚索外露段的杂物，保证锚索顺直无弯折。

测力感应端套装：将分体式测力感应端（环形垫圈） 从锚索外露端平稳套装，缓慢推至钻孔孔口处，确保感应端与顶板 / 巷帮支护面贴合，锚索与感应端中心轴线完全重合，无偏心、歪斜（偏心会导致测力误差超标）。

衔接锚具与张拉：在测力感应端外侧依次套装锚索限位板、工作锚具，用安装套筒将锚具夹片打紧；连接锚索张拉设备，按设计张拉值完成锚索张拉定型，张拉过程中避免张拉千斤顶碰撞测力感应端。

线缆布置与固定：将测力感应端的引出线缆沿巷道帮部顺直布置，避免线缆受挤压、牵拉；采用扎带 / 金属卡箍将线缆固定在巷道锚杆 / 锚索外露端，每 500mm 设置一个固定点，转弯处用圆弧过渡，防止线缆折损。

数据端连接与调试：将线缆另一端的防水接头与数据显示 / 传输端（数显仪 / 无线采集器）牢固对接，对接处缠绕防水胶带做好密封；打开数据端电源，完成开机清零，观察实时测力数值，若数值稳定无漂移，说明安装合格。

线路防护：将外露线缆穿入矿用保护套管 / 电缆槽，固定在巷道非行人侧或设备不易碰撞的位置，巷道路口、设备作业区域的线缆需做防砸处理，避免井下车辆、机具碾压损坏。

方式二：锚索张拉后补装（适配已完成张拉的锚索监测，需注意二次固定）

锚索卸荷与锚具拆卸：用锚索张拉设备对已张拉锚索进行轻微卸荷，松开原有工作锚具与限位板，注意卸荷力度适中，避免锚索回弹伤人。

感应端加装：将测力感应端套装在锚索外露段，推至顶板 / 巷帮支护面，确保同轴对中、贴合紧密，重新套装限位板与工作锚具，用扭矩扳手按设计扭矩打紧，完成锚索二次固定。

后续步骤：同方式一的 4-6 步（线缆布置、数据端连接、调试、线路防护），补装后需静置 5-10 分钟，待测力数值稳定后记录初始数据，作为监测基准。

三、数据显示 / 传输端安装固定

安装位置：选择巷道帮部醒目、干燥、防砸、易巡检的位置，高度控制在 1.2-1.5m，远离淋水点、设备运行区域和矿车通行路线，避免煤尘堆积、设备碰撞影响读数与传输。

固定方式：采用膨胀螺栓将数据端固定支架安装在巷道混凝土帮 / 煤帮（煤帮需加设垫板，防止螺栓松动），确保支架牢固无晃动；壁挂式数据端直接卡入支架，落地式需放置在专用防护箱内。

防爆与防水：井下潮湿区域需在数据端外侧加装矿用防水防护罩，所有线缆接头均做双层防水密封；本安型数据端严禁与非本安设备混接，避免电气火花隐患。

四、安装后调试与验收

零位校准：确认传感器无受力状态下，对数据端进行清零操作，消除安装过程中的初始应力误差。

数值验证：用锚索张拉设备对锚索进行轻微补压，观察数据端测力数值是否随压力同步变化，变化趋势线性无跳变，说明传感器感应正常。

功能测试：若为无线传输型传感器，测试数据上传至地面监控平台的稳定性，确保无丢包、延迟；数显型检查背光、峰值锁定、数据存储功能是否正常。

记录建档：记录传感器安装位置、锚索编号、初始测力数值、安装时间、操作人员等信息，纳入煤矿支护监测台账，作为后续应力变化分析的基准。

五、井下安装核心注意事项

同轴对中是关键：测力感应端与锚索必须保持轴线重合，严禁偏心安装，否则会导致测力误差≥±5% FS，甚至损坏传感器感应元件。

线缆防护重中之重：井下线缆严禁牵拉、挤压、弯折，接头处做好防水密封，避免煤水、粉尘进入导致线路短路；多余线缆需盘绕固定，不得随意垂落。

避免外力冲击：安装后严禁敲击、碰撞测力感应端和数据端，张拉、巡检过程中防止机具、矿车剐蹭，避免传感器精度受损。

适配井下环境：所有安装步骤需在无风、无瓦斯积聚的环境下进行，高瓦斯区域需配备瓦斯检测仪，瓦斯浓度超限时立即停止作业。

规范操作工具：使用扭矩扳手按设计扭矩固定锚具，避免扭矩过大导致感应端变形，或扭矩不足导致锚具松动，影响测力准确性。

专人负责安装：安装人员需经专业培训，熟悉传感器结构与井下防爆要求，严禁无证操作，安装完成后由技术人员验收合格方可投入使用。

六、特殊场景安装适配

软岩破碎巷道：锚索钻孔孔口需加装钢质垫板，使测力感应端与垫板贴合紧密，避免因围岩破碎导致支护面下沉，传感器受力不均。

淋水巷道：测力感应端接头处加装防水密封圈，线缆穿入防水套管，数据端安装在淋水上方，或加装防雨棚，防止水浸损坏设备。

大跨度巷道：锚索外露段较长时，在感应端外侧增加限位装置，防止锚索晃动导致传感器反复受力，影响监测精度和使用寿命。