杨霖堃，宁掌玄，李 波，高占彬

(山西大同大学煤炭工程学院采矿工程系，山西大同037003)

1 引言

锚杆支护在其服务巷道的时间内，适时精准的对锚杆的质量进行有效监测，对保持围岩稳定性以及煤矿安全高效生产有着重要的含义。但是传统传感器仍然存在很多问题，并且无法实现分布式测量，不能满足一些工程的需求。而且监测周期较长、设备调试安装复杂，不能进行长时间而又有效的监测。

最近几年以来，光纤光栅技术等新型技术开始逐步在监测锚杆质量方面被广泛应用。因此，改变传统的监测手段，研制新型的锚杆受力检测装置迫在眉睫，同时也是矿井安全生产的重要保障。

2 光纤锚杆监测技术的研究成果

2.1 金属锚杆监测

柴敬[1]等人将3个光纤布拉格光栅连接成阵列式结构贴在锚杆杆体表面，随后在锚杆受力的检测并且做了相关对比试验。试验结果证明，光纤布拉格光栅传感器有更高的测量精度。

冯仁俊[2]等人借鉴光纤光栅分布测量的原理对全长锚固的锚杆进行拉拔实验。后期通过对比实验数据，光纤光栅贴在锚杆杆体表面对锚杆受力监测的结果与理论计算结果基本相同。

柴青平[3]等人利用贴在锚杆杆体上的光栅波长的变化测量得到锚杆在拉拔试验中每个部分的受力情况，进而得到锚杆的受力规律。

2.2 光纤锚杆监测技术在矿井中的应用

在锚杆受力并发生形变，结合应变片的数值，考虑锚杆的力学参数，通过算法计算后，再利用手持式电阻压力仪读取出锚杆每一部分所受到的剪切力、拉拔力以及轴应力。……