CN112798037B - 一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置、辅助安装装置及安装使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置、辅助安装装置及安装使用方法，包括管缝式锚杆杆体、应变与振动感应器集成格栅、硅胶外套、固定托盘、信息智能集成装置、有线传输单元，所述应变与振动感应器集成格栅由多个高精度的应变感应器和两个振动感应器组成，并且应变与振动感应器集成格栅可通过本发明特有的辅助安装装置安装至管缝式锚杆内。本发明采用格栅化式多点监测可以更精确广泛的感知岩体发生的微小应变，增加了监测设备整体的精确性，同时依托获得的多点应变数据，建立监测钻孔的栅格化模型，既能够直观的观察到岩体的微小变形，又能够判断每个点的应变感应器的工作情况，大大增加了监测数据的可视化程度。

Description

一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置、 辅助安装装置及安装使用方法

技术领域

本发明属于矿山安全监测领域，涉及一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置、辅助安装装置及安装使用方法。

背景技术

在国民经济的发展过程中，矿产资源始终扮演着重要的角色。然而，在矿产资源的开采过程中，由于对岩层内部的应力状态不能及时准确的掌握，而导致因地压显现造成的矿山灾害事故层出不穷，特别是岩爆和矿震等事故，给企业造成了巨大的人员和财产损失，特别是近年来，随着浅部矿产资源的枯竭，深部开采以及海洋资源开采已经逐渐成为常态化，彼时所面临的地压显现现象将更为严峻。因而，必须对岩层的变形进行有效的监测，以准确及时的掌握岩体的应力状态。经过多年的发展，岩体应变监测以及微震监测成为了岩土工程领域对岩体稳定性状态进行监测的有效手段之一，产生了一些监测设备及装置，包括：专利CN110673205A带应变片粘贴结构的微震传感器取放装置；专利CN209324331U一种钻杆内壁应变片安装装置；专利CN206818160U长期测量围岩应力的光纤光栅孔径变形传感器等。上述研发成果虽然可以实现对岩体应力的监测，但普遍都存在着以下问题：(1)***功能单一，只能进行岩体应力或振动的监测，不利于矿山经营成本的控制；(2)只能实现对单一参数的监测，具有片面性，不能全面准确的反应岩体的复杂状态；(3)信息的智能集成化程度较差，需要花费大量的时间精力在数据处理工作上。鉴于此，有必要研发出一套兼具优越支护性能的高精度、智能化、多参数、多方向同时采集的智能监测装置。

发明内容

本发明提供了一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置、辅助安装装置及安装使用方法。其目的在于克服现有岩体监测设备或支护装置功能单一、无法同时进行多参数数据采集、智能化程度低等缺点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置，其特征在于，包括管缝式锚杆杆体、应变与振动感应器集成格栅、硅胶外套、固定托盘、信息智能集成装置、有线传输单元，所述应变与振动感应器集成格栅由多个高精度的应变感应器和两个振动感应器组成，格栅主体为从上至下均匀对称分布的应变感应器，两个振动感应器设置在钻孔孔口对称位置，感应器之间由有线传输单元链接而成,所述固定托盘安装于管缝式锚杆底部与岩壁接触处，托盘上开有小孔，用于加固围岩，同时也作为固定和放置信息智能集成装置的载体。

进一步地，信息智能集成装置依靠有线传输单元与应变与振动感应器集成格栅相连接，用于收集由应变与振动感应器集成格栅传输而来的信号，并加以分析处理，内部配有高容量电池为自身以及监测部件供电以保证其持续工作。

进一步地，硅胶外套贴附于应变与振动感应器集成格栅表面，起防水防尘作用。

一种用于将应变与振动感应器集成格栅安装至已打进钻孔中的管缝式锚杆的辅助安装装置，所述辅助安装装置可应用于上述的一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置的安装，其特征在于,所述辅助安装装置包括格栅承载体、活动撑杆、套筒、中心杆、紧固螺栓、装置固定体、L型半空心柱体、弹簧、套筒挡板和螺纹旋钮，所述格栅承载体作为应变与振动感应器集成格栅的安装载体，由两片对称的空心半圆柱体形组成，装置固定体由位于格栅承载体上下两端的呈圆柱体形的两部分构件组成，位于辅助安装装置上下两端的四个L形半空心柱体一端与装置固定体相连，另一端通过弹簧与格栅承载体相连，其中，位于上端的装置固定体在其下表面中心位置处开有圆柱形螺纹孔，螺纹孔的深度小于装置固定体的深度，螺纹孔的直径与中心杆的直径相同，并与中心杆上端部的螺纹相配合，位于下端的装置固定体在其中心位置开有直径略大于中心杆直径的圆柱体通孔，不与中心杆固结，中心杆穿过装置固定体，并在一端设置螺纹旋钮，套筒安装于中心杆上，套筒的内径略大于中心杆的直径，以中心杆为轴的套筒挡板固定于中心杆上，位于套筒的上下端，由厚度较小的圆柱体构件组成，可以伴随着中心杆的转动而上下移动，并推动套筒以中心杆为轴同时上下运动，在套筒的侧面上开有四个对称分布的圆柱形凹槽，在凹槽的中心位置设置有固定支柱，固定支柱上开设通孔，活动撑杆一端固定于格栅承载体上，另一端端部开有凹槽，在凹槽的两侧开设与固定支柱上通孔直径相同的圆孔，以通过紧固螺栓与套筒上的固定支柱相连接。

进一步地，位于下端的装置固定体在其侧面开有两个长方体凹槽，凹槽的长度与装置固定体的厚度相同，以方便安装应变与振动感应器集成格栅时线缆的通过。

进一步地，每个L形半空心柱体包括垂直部分和水平部分，垂直于装置固定体的垂直部分为实心圆柱，垂直于格栅承载体的水平部分则为空心圆管，在空心圆管内部放置有弹簧，每个弹簧直径略小于空心圆管的内径，弹簧一端与圆管相连，另一端与格栅承载体相连，但与格栅承载体相连的一端弹簧裸露在圆管外部的长度较短，以使弹簧只能沿径向伸展。

一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置的安装使用方法，其特征在于，主要包括以下几个步骤：

步骤1：根据矿山实际情况和需求，利用凿岩钻机按照合理间距，钻凿所需直径和深度钻孔。

步骤2：利用锚杆打磨装置对管缝式锚杆内壁进行打磨抛光，以使在进行应变和振动感应器集成格栅的安装时，更有利于格栅与锚杆内壁的紧密贴合。

步骤3：进行应变和振动感应器集成格栅和信息智能集成装置的现场安装前的联动调试和校准，保证整个信号接收装置能够正常运行。

步骤4：清理钻孔，将管缝式锚杆安装进预先打好并清理后的钻孔内部，安装好托盘，再将树脂药卷放置到管缝式锚杆底部。

步骤5：将调试正常的应变与振动感应器集成格栅平整的贴附于硅胶外套上，再将整个硅胶外套放置于辅助安装装置的格栅承载体上，并在应变与振动感应器集成格栅表面均匀涂抹上强力胶，保证格栅和硅胶外套上均涂抹有强力胶。

步骤6：将准备就绪的辅助安装装置慢慢放置进管缝式锚杆内部，再慢慢将其推进钻孔底部，与预先放置在钻孔底部的树脂药卷接触并挤破树脂药卷，停滞一段时间待树脂药卷凝固，将辅助安装装置位于钻孔底部的装置固定体固定在钻孔底部。

步骤7：转动螺纹旋钮，使螺纹旋钮带动中心杆转动，中心杆上端部螺纹与螺纹孔相配合，带动中心杆向钻孔底部运动，此时固定在中心杆上的套筒挡板同时向钻孔底部旋转运动，推动套筒向钻孔底部移动，由于活动撑杆固定在格栅承载体上，此时活动撑杆则会以紧固螺栓为轴发生转动，带动格栅承载体向两侧展开，并最终与管缝式锚杆内壁相接触，完成格栅与硅胶外套的安装工作。辅助安装装置可以通过反向旋转取出，供再次安装使用，或者直接留在管缝式锚杆内部，作为保护装置对格栅进行加强防护。

步骤8：将从管缝式锚杆内部引出来的线缆接入到信息智能集成装置，并将信息智能集成装置安装固定到托盘上。

步骤9：将信息智能集成装置通过无线网络连接到位于地面的计算机上，进行正常的监测工作，以及后续的数据分析和处理工作。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)采用格栅化式的应变及振动感应器的布局方式，将钻孔内壁划分成多个小型模块，能够更精确，更广泛的感知岩体发生的微小应变，增加了监测设备整体的精确性。

(2)采用管缝式锚杆作为安装应变与振动感应器集成格栅的载体，具有端部锚固、全长锚固的优异支护性能，且管缝式锚杆杆体整体与钻孔内壁直接接触，能够感知钻孔四周在应力作用下发生的动态变化，便于应变与振动感应器集成格栅对岩石细微应变与振动信号的采集。

(3)在数据的后期分析与处理上，可以依托获得的多点应变的数据，建立监测钻孔的栅格化模型，以可视化的形式对监测的数据加以呈现，既能够直观的观察到岩体的微小变形，又能够判断每个点的应变感应器的工作情况，大大增加了监测数据的可视化程度。

(4)本发明综合了应力和振动感应器两种有效数据的监测手段，能够同时进行多参数的智能监测，解决了传统地压监测只能依托单一参数的弊端，为矿山合理开展工作提供理论和数据支持，提高安全性的同时避免过度支护；

(5)本发明配备有高智能化的信息智能集成装置，装置内部配有智能化的信息处理芯片和无线发射接收***，实现了数据从接收到处理的高智能化。

附图说明

图1为本发明的整体工作结构示意图。

图2为本发明的应变与振动感应器集成格栅的结构示意图。

图3为本发明的信息智能集成装置的局部安装示意图。

图4为本发明的辅助安装装置的整体结构示意图。

图5为中心杆与套筒和套筒挡板的局部结构示意图。

图6为本发明的格栅承载体与装置固定体的相对位置示意图。

图7为本发明的套筒结构示意图。

图8为本发明的套筒局部凹槽结构示意图。

图9为本发明的活动撑杆结构示意图。

图10为本发明的活动撑杆与套筒的连接结构示意图。

图11为开有螺纹孔的装置固定体12-1的结构示意图。

图12为侧面开有凹槽的装置固定体12-2的结构示意图。

图13为L形半空心柱体与装置固定体的相对位置示意图。

图14为L形半空心柱体与弹簧的组合结构示意图。

其中：1-管缝式锚杆杆体；2-1、2-2-应变与振动感应器集成格栅；3-固定托盘；4-信息智能集成装置；5-有线传输单元；6-硅胶外套；7-1、7-2-格栅承载体；8-活动撑杆；9-套筒；10-中心杆；11-紧固螺栓；12-1、12-2-装置固定体；13-L型半空心柱体；14-弹簧；15-1、15-2-套筒挡板；16-活动撑杆凹槽；17-套筒凹槽；18-活动撑杆圆孔；19-固定支柱；20-装置固定体螺纹孔；21-长方体凹槽；22-中心杆螺纹；23-螺纹旋钮。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，本实施例提供一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置，其特征在于，包括管缝式锚杆杆体1、应变与振动感应器集成格栅2、硅胶外套6、固定托盘3、信息智能集成装置4、有线传输单元5，所述应变与振动感应器集成格栅2由多个高精度的应变感应器2-1和两个振动感应器2-2组成，格栅主体为从上至下以一定间距均匀对称分布的应变感应器2-1，两个振动感应器2-2设置在钻孔孔口对称位置，感应器之间由有线传输单元5链接而成,所述固定托盘3安装于管缝式锚杆底部与岩壁接触处，托盘上开有小孔，用于加固围岩，同时也作为固定和放置信息智能集成装置4的载体。

进一步地，信息智能集成装置4依靠有线传输单元5与应变与振动感应器集成格栅2相连接，用于收集由应变与振动感应器集成格栅2传输而来的信号，并加以分析处理，内部配有高容量电池为自身以及监测部件供电以保证其持续工作。

进一步地，硅胶外套贴附于应变与振动感应器集成格栅2表面，起防水防尘作用。

本实施例中的智能监测装置，包括管缝式锚杆杆体、应变与振动感应器集成格栅以及信息智能集成装置，其中管缝式锚杆杆体需要预先使用打磨机进行打磨抛光，然后安装进入已经清理干净的钻孔内部，应变与振动感应器集成格栅根据合理间距布置应变感应器和振动感应器，并把感应器的线缆作为应变与振动感应器集成格栅的结构骨架，形成两片网状结构的感应器格栅。在管缝式锚杆的托盘上预先开有小孔，供安装固定信息智能集成装置。

实施例2

本实施例提供一种用于将应变与振动感应器集成格栅安装至已打进钻孔中的管缝式锚杆的辅助安装装置，所述辅助安装装置可应用于实施例1中的一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置的安装，如图4-14所示，所述辅助安装装置包括格栅承载体、活动撑杆8、套筒9、中心杆10、紧固螺栓11、装置固定体、L型半空心柱体13、弹簧14、套筒挡板和螺纹旋钮23，所述格栅承载体作为应变与振动感应器集成格栅的安装载体，由两片对称的空心半圆柱体形7-1和7-2组成，装置固定体由位于格栅承载体上下两端的呈圆柱体形的两部分构件12-1和12-2组成，位于辅助安装装置上下两端的四个L形半空心柱体13一端与装置固定体相连，另一端通过弹簧14与格栅承载体相连，其中，位于上端的装置固定体12-1在其下表面中心位置处开有圆柱形螺纹孔20，螺纹孔的深度小于装置固定体的深度，螺纹孔的直径与中心杆的直径相同，并与中心杆上端部的螺纹22相配合，位于下端的装置固定体12-2在其中心位置开有直径略大于中心杆直径的圆柱体通孔，不与中心杆固结，中心杆穿过装置固定体，并在一端设置螺纹旋钮23，套筒9安装于中心杆10上，套筒9的内径略大于中心杆10的直径，以中心杆10为轴的套筒挡板固定于中心杆上，位于套筒的上下端，由厚度较小的圆柱体构件15-1和15-2组成，可以伴随着中心杆10的转动而上下移动，并推动套筒9以中心杆为轴同时上下运动，在套筒9的侧面上开有四个对称分布的圆柱形凹槽17，在凹槽17的中心位置设置有的固定支柱19，固定支柱上开设通孔，活动撑杆8一端固定于格栅承载体上，另一端端部开有凹槽16，在凹槽16的两侧开设与固定支柱上通孔直径相同的圆孔18，以通过紧固螺栓11与套筒上的固定支柱19相连接。

进一步地，位于下端的装置固定体12-2在其侧面开有两个长方体凹槽21，凹槽的长度与装置固定体的厚度相同，以方便安装应变与振动感应器集成格栅时线缆的通过。

进一步地，每个L形半空心柱体13包括垂直部分和水平部分，垂直于装置固定体的垂直部分为实心圆柱，垂直于格栅承载体的水平部分则为空心圆管，在空心圆管内部放置有弹簧14，每个弹簧14直径略小于空心圆管的内径，弹簧14一端与圆管相连，另一端与格栅承载体相连，但与格栅承载体相连的一端弹簧裸露在圆管外部的长度较短，以使弹簧只能沿径向伸展。

下面结合附图对格栅承载体、装置固定体以及套筒和活动撑杆的结构细节做进一步的阐述。

如图5、图6所示为格栅承载体的结构以及格栅承载体与装置固定体的相对位置示意图，格栅承载体分为两部分7-1、7-2，呈半空心圆管形，其完全扩展开后两块格栅承载体之间的间距与管缝式锚杆的开口间距相同。在格栅承载体的两端均设置有装置固定体，装置固定体的外径略小于管缝式锚杆的内径，两端的装置固定体均固定不动，限制格栅承载体不能沿锚杆轴向运动，只能沿锚杆径向做扩张运动。

如图7、图8所示为套筒9的结构示意图，套筒9呈空心圆柱体形，其内径略大于中心连杆10的直径，保证套筒能够在中心杆上作平滑移动，在套筒侧面中间位置上根据需要设置有四个圆柱体形凹槽17，呈对称分布，凹槽中心位置设置有呈扁O形柱体19，柱体上开有与如图9所示的活动撑杆端部相同直径的小孔，活动撑杆8与该柱体通过紧固螺栓11连接在一起，如图10所示，活动撑杆可以绕着紧固螺栓11转动，从而达到伸展与收缩的作用。

本发明的辅助安装装置的使用原理为：整个辅助安装装置在使用时在外部转动螺纹旋钮，螺纹旋钮带动中心杆转动，在位于中心杆靠近钻孔底部一端设置有螺纹，中心杆转动与位于钻孔底部的装置固定体下表面上的螺纹孔相配合，即带动中心杆向钻孔底部运动，同时固定在中心杆上的套筒挡板也发生旋转上升运动，即推动套筒同时发生移动。活动撑杆由于固定在格栅承载体上，格栅承载体被两端的装置固定体限制不能向钻孔底部移动，则活动撑杆也不能向钻孔底部移动，因而只能以紧固螺栓为轴，绕紧固螺栓转动，从而向两侧展开，推动格栅承载体向两侧扩张，最终与管缝式锚杆内壁接触，将格栅与硅胶外套一并粘贴到管缝式锚杆内壁上，完成应变与振动感应器集成格栅的安装。

实施例3

本实施例提供实施例1中的一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置的安装使用方法，其特征在于，主要包括以下几个步骤：

步骤1：根据矿山实际情况和需求，利用凿岩钻机按照合理间距，钻凿所需直径和深度钻孔。

步骤2：利用锚杆打磨装置对管缝式锚杆内壁进行打磨抛光，以使在进行应变和振动感应器集成格栅2的安装时，更有利于格栅与锚杆内壁的紧密贴合。

步骤3：进行应变和振动感应器集成格栅2和信息智能集成装置4的现场安装前的联动调试和校准，保证整个信号接收装置能够正常运行。

步骤4：清理钻孔，将管缝式锚杆安装进预先打好并清理后的钻孔内部，安装好托盘，再将树脂药卷放置到管缝式锚杆底部。

步骤5：将调试正常的应变与振动感应器集成格栅平整的贴附于硅胶外套6上，再将整个硅胶外套6放置于辅助安装装置的格栅承载体上，并在应变与振动感应器集成格栅表面均匀涂抹上强力胶，保证格栅和硅胶外套上均涂抹有强力胶。

步骤6：将准备就绪的辅助安装装置慢慢放置进管缝式锚杆内部，再慢慢将其推进钻孔底部，与预先放置在钻孔底部的树脂药卷接触并挤破树脂药卷，停滞一段时间待树脂药卷凝固，将辅助安装装置位于钻孔底部的装置固定体固定在钻孔底部。

步骤7：转动螺纹旋钮23，使螺纹旋钮23带动中心杆10转动，中心杆上端部螺纹22与螺纹孔20相配合，带动中心杆10向钻孔底部运动，此时固定在中心杆上的套筒挡板同时向钻孔底部旋转运动，推动套筒9向钻孔底部移动，由于活动撑杆8固定在格栅承载体上，此时活动撑杆8则会以紧固螺栓11为轴发生转动，带动格栅承载体向两侧展开，并最终与管缝式锚杆内壁相接触，完成格栅与硅胶外套的安装工作，辅助安装装置可以通过反向旋转取出，供再次安装使用，或者直接留在管缝式锚杆内部，作为保护装置对格栅进行加强防护。

步骤8：将从管缝式锚杆内部引出来的线缆接入到信息智能集成装置4，并将信息智能集成装置4安装固定到托盘3上。

步骤9：将信息智能集成装置4通过无线网络连接到位于地面的计算机上，进行正常的监测工作，以及后续的数据分析和处理工作。

上述实施例仅仅是清楚地说明本发明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种用于将应变与振动感应器集成格栅安装至已打进钻孔中的管缝式锚杆的辅助安装装置，其特征在于，所述辅助安装装置包括格栅承载体、活动撑杆(8)、套筒(9)、中心杆(10)、紧固螺栓(11)、装置固定体、L形 半空心柱体(13)、弹簧(14)、套筒挡板和螺纹旋钮(23)，所述格栅承载体作为应变与振动感应器集成格栅的安装载体，由两片对称的空心半圆柱体形组成，装置固定体由位于格栅承载体上下两端的呈圆柱体形的两部分构件组成，位于辅助安装装置上下两端的四个L形半空心柱体(13)一端与装置固定体相连，另一端通过弹簧(14)与格栅承载体相连，其中，位于上端的装置固定体在其下表面中心位置处开有圆柱形螺纹孔(20)，螺纹孔的深度小于装置固定体的深度，螺纹孔的直径与中心杆的直径相同，并与中心杆上端部的螺纹(22)相配合，位于下端的装置固定体在其中心位置开有直径略大于中心杆直径的圆柱体通孔，不与中心杆固结，中心杆穿过装置固定体，并在一端设置螺纹旋钮(23)，套筒(9)安装于中心杆(10)上，套筒(9)的内径略大于中心杆(10)的直径，以中心杆(10)为轴的套筒挡板固定于中心杆上，位于套筒的上下端，由厚度较小的圆柱体构件组成，可以伴随着中心杆(10)的转动而上下移动，并推动套筒(9)以中心杆为轴同时上下运动，在套筒(9)的侧面上开有四个对称分布的圆柱形凹槽(17)，在圆柱形凹槽(17)的中心位置设置有固定支柱(19)，固定支柱上开设通孔，活动撑杆(8)一端固定于格栅承载体上，另一端端部开有凹槽(16)，在凹槽(16)的两侧开设与固定支柱上通孔直径相同的圆孔(18)，以通过紧固螺栓(11) 与套筒上的固定支柱(19)相连接。

2.根据权利要求1所述的辅助安装装置，其特征在于，位于下端的装置固定体在其侧面开有两个长方体凹槽(21)，凹槽的长度与装置固定体的厚度相同，以方便安装应变与振动感应器集成格栅时线缆的通过。

3.根据权利要求2所述的辅助安装装置，其特征在于，每个L形半空心柱体(13)包括垂直部分和水平部分，垂直于装置固定体的垂直部分为实心圆柱，垂直于格栅承载体的水平部分则为空心圆管，在空心圆管内部放置有弹簧(14)，每个弹簧(14)直径略小于空心圆管的内径，弹簧(14)一端与圆管相连，另一端与格栅承载体相连，但与格栅承载体相连的一端弹簧裸露在圆管外部的长度较短，以使弹簧只能沿径向伸展。

4.一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置的安装使用方法，所述装置包括管缝式锚杆杆体(1)、应变与振动感应器集成格栅(2)、硅胶外套(6)、固定托盘(3)、信息智能集成装置(4)、有线传输单元(5)，所述应变与振动感应器集成格栅(2)由多个高精度的应变感应器(2-1)和两个振动感应器(2-2)组成，格栅主体为从上至下均匀对称分布的应变感应器(2-1)，两个振动感应器(2-2)设置在钻孔孔口对称位置，感应器之间由有线传输单元(5)链接而成，所述固定托盘(3)安装于管缝式锚杆底部与岩壁接触处，托盘上开有小孔，用于加固围岩，同时也作为固定和放置信息智能集成装置(4)的载体，其中，权利要求1-3任一项所述的辅助安装装置可应用于所述的一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置的安装，其特征在于，主要包括以下几个步骤：

步骤1：根据矿山实际情况和需求，利用凿岩钻机按照合理间距，钻凿所需直径和深度钻孔；

步骤2：利用锚杆打磨装置对管缝式锚杆内壁进行打磨抛光，以使在进行应变和振动感应器集成格栅(2)的安装时，更有利于格栅与锚杆内壁的紧密贴合；

步骤3：进行应变和振动感应器集成格栅(2)和信息智能集成装置(4)的现场安装前的联动调试和校准，保证整个信号接收装置能够正常运行；

步骤4：清理钻孔，将管缝式锚杆安装进预先打好并清理后的钻孔内部，安装好托盘，再将树脂药卷放置到管缝式锚杆底部；

步骤5：将调试正常的应变与振动感应器集成格栅平整的贴附于硅胶外套(6)上，再将整个硅胶外套(6)放置于辅助安装装置的格栅承载体上，并在应变与振动感应器集成格栅表面均匀涂抹上强力胶，保证格栅和硅胶外套上均涂抹有强力胶；

步骤6：将准备就绪的辅助安装装置慢慢放置进管缝式锚杆内部，再慢慢将其推进钻孔底部，与预先放置在钻孔底部的树脂药卷接触并挤破树脂药卷，停滞一段时间待树脂药卷凝固，将辅助安装装置位于钻孔底部的装置固定体固定在钻孔底部；

步骤7：转动螺纹旋钮(23)，使螺纹旋钮(23)带动中心杆(10)转动，中心杆上端部螺纹(22)与螺纹孔(20)相配合，带动中心杆(10)向钻孔底部运动，此时固定在中心杆上的套筒挡板同时向钻孔底部旋转运动，推动套筒(9)向钻孔底部移动，由于活动撑杆(8)固定在格栅承载体上，此时活动撑杆(8)则会以紧固螺栓(11)为轴发生转动，带动格栅承载体向两侧展开，并最终与管缝式锚杆内壁相接触，完成格栅与硅胶外套的安装工作，辅助安装装置可以通过反向旋转取出，供再次安装使用，或者直接留在管缝式锚杆内部，作为保护装置对格栅进行加强防护；

步骤8：将从管缝式锚杆内部引出来的线缆接入到信息智能集成装置(4)，并将信息智能集成装置(4)安装固定到固定托盘(3)上；

步骤9：将信息智能集成装置(4)通过无线网络连接到位于地面的计算机上，进行正常的监测工作，以及后续的数据分析和处理工作。

5.根据权利要求4所述的一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置的安装使用方法，其特征在于，信息智能集成装置(4)依靠有线传输单元(5)与应变与振动感应器集成格栅(2)相连接，用于收集由应变与振动感应器集成格栅(2)传输而来的信号，并加以分析处理，内部配有高容量电池为自身以及监测部件供电以保证其持续工作。

6.根据权利要求4所述的一种基于管缝式锚杆的格栅化式岩体应力及振动监测装置的安装使用方法，其特征在于，硅胶外套(6)贴附于应变与振动感应器集成格栅(2)表面，起防水防尘作用。

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