【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于煤礦注漿充填，尤其涉及一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置和方法。
技術(shù)介紹
1、注漿充填是煤礦綠色開(kāi)采技術(shù)的重要組成部分，在解放“三下”壓煤中發(fā)揮巨大的作用，能夠有效控制地表沉降，有效保護(hù)地面構(gòu)筑物，有效提高生產(chǎn)效率，有效降低充填成本。
2、在煤礦注漿充填開(kāi)采中，注漿漿液的擴(kuò)散固結(jié)性能是技術(shù)人員需要及時(shí)掌握的，注漿漿液的性能在技術(shù)人員進(jìn)行漿液配置以及注漿施工中起著重要的作用，因此如何簡(jiǎn)單并且直觀的獲取注漿漿液擴(kuò)散固結(jié)性能參數(shù)是注漿充填
中急需解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了能夠及時(shí)并直觀的掌握注漿漿液擴(kuò)散固結(jié)性能參數(shù)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的相應(yīng)問(wèn)題，本專利技術(shù)提出了一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置和方法。
2、本專利技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠直觀的獲取注漿漿液擴(kuò)散固結(jié)性能參數(shù)，簡(jiǎn)化注漿流程，減少地面鉆孔工程量，降低注漿充填成本。
3、本專利技術(shù)為現(xiàn)場(chǎng)漿液注漿擴(kuò)散固結(jié)提供了最大比例還原，最相似的環(huán)境，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的多變性，如采空區(qū)的長(zhǎng)度、采空區(qū)底板傾角，注漿孔距采空區(qū)高度距離等為工程實(shí)際施工提供了參考。本專利技術(shù)能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采空區(qū)傾角不同，可對(duì)裝置角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，最大限度模擬現(xiàn)場(chǎng)注漿。
4、一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置，包括注漿模塊、流動(dòng)模塊、注漿體析水和厚度監(jiān)測(cè)模塊、強(qiáng)度分析模塊、液壓支架；
5、注漿模塊泵送箱和漿液泵，漿液泵連接有注漿管，注漿管遠(yuǎn)離漿液泵的
6、流動(dòng)模塊包括數(shù)量大于等于一個(gè)的注漿槽，注漿槽具有一塊注漿槽底板、兩塊注漿槽側(cè)板，注漿槽側(cè)板上具有螺栓孔，相鄰的注漿槽通過(guò)帶密封墊片的金屬板和螺栓密封連接，注漿槽中設(shè)置有多個(gè)金屬格擋網(wǎng)，金屬格擋網(wǎng)之間設(shè)置有矸石材料；
7、注漿槽底板下側(cè)通過(guò)鋼板連接有多個(gè)液壓支架，多個(gè)液壓支架共同作用來(lái)調(diào)節(jié)注漿槽的傾斜角度；
8、注漿體析水和厚度監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)高速攝像機(jī)記錄漿液擴(kuò)散固結(jié)過(guò)程中在不同時(shí)刻的位置和高度信息，通過(guò)與其連接的后端主機(jī)計(jì)算注漿體析水和厚度數(shù)據(jù)；強(qiáng)度分析模塊待漿液凝固后，對(duì)相應(yīng)位置的漿液凝固體進(jìn)行取芯，測(cè)量其固結(jié)強(qiáng)度。
9、進(jìn)一步的，高度固定環(huán)具有多個(gè)，分別位于流動(dòng)模塊上方的不同高度處，可調(diào)節(jié)注漿管出漿口的高度，以此來(lái)模擬注漿孔距離采空區(qū)的不同高度；
10、進(jìn)一步的，注漿槽為長(zhǎng)度為1米、寬度為0.2米、高度為0.2米的矩形槽體；
11、進(jìn)一步的，注漿槽的側(cè)壁上設(shè)置有刻度線，以便在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)漿液流動(dòng)情況進(jìn)行精確計(jì)數(shù)；
12、進(jìn)一步的，多個(gè)金屬格擋網(wǎng)分別固定于注漿槽的預(yù)定位置，用于將注漿槽劃分為多個(gè)不同的區(qū)域；
13、一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試方法，利用前述的適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置對(duì)注漿漿液的擴(kuò)散固結(jié)性能進(jìn)行測(cè)試，還包括，
14、根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行漿液配比，膠砂攪拌機(jī)按照200r/s的轉(zhuǎn)動(dòng)速度持續(xù)攪拌，使水泥粉煤灰漿液具有較好的流動(dòng)性，將配置好的漿液注入注漿模塊的泵送箱中，保持漿液的穩(wěn)定性；
15、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況等比例調(diào)節(jié)注漿管高度，調(diào)節(jié)完畢固定在高度固定環(huán)上，并保持一定的高度不變，放置在流漿槽的一側(cè)，根據(jù)采空區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)漿液流動(dòng)槽長(zhǎng)度、角度以及金屬格擋網(wǎng)進(jìn)行檢查，檢查無(wú)誤，將漿液泵送到流動(dòng)模塊中，漿液在泵送的條件下流到注漿管最上方，再通過(guò)自由落體流入注漿槽內(nèi)。
16、進(jìn)一步的，漿液固結(jié)強(qiáng)度測(cè)量包括，在注漿實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，待漿液凝固，在不同距離分別對(duì)漿液凝固體取樣，進(jìn)行3天、7天、14天、21天、28天的力學(xué)性能測(cè)試，分析不同區(qū)域漿液凝固體強(qiáng)度與變形特性的變化。
17、本專利技術(shù)中的漿液配比可以選取重量水灰比為0.9、1.0、1.1，水泥：粉煤灰重量比為5：5的漿液，當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際情況配置不同水灰比和不同水泥、粉煤灰重量比的漿液。
18、本專利技術(shù)中相鄰的注漿槽通過(guò)帶密封墊片的金屬板和螺栓密封連接，不僅能夠滿足裝置封閉性的要求，還有效防止了漿液泄漏，確保了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的穩(wěn)定性和密封性。同時(shí)，通過(guò)帶密封墊片的金屬板和螺栓密封連接相鄰的注漿槽還能夠使得可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，靈活調(diào)整注漿槽的數(shù)量，以形成具有不同長(zhǎng)度的漿液流動(dòng)系統(tǒng)。
19、本專利技術(shù)中通過(guò)將金屬格擋網(wǎng)固定在預(yù)定位置，用于將注漿槽劃分為多個(gè)不同的區(qū)域，該金屬格擋網(wǎng)主要用于限制具有傾斜角度的采空區(qū)內(nèi)矸石垮落區(qū)的矸石位移。金屬格擋網(wǎng)通過(guò)物理隔離作用，有效控制了矸石在受力作用下的移動(dòng)，從而模擬了不同分區(qū)在注漿過(guò)程中的受注體情況。
20、本專利技術(shù)可以按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，通過(guò)液壓支架與之相連的鋼板調(diào)節(jié)注漿槽角度，注漿的過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況通過(guò)高度固定環(huán)對(duì)注漿高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，漿液通過(guò)注漿管流動(dòng)到注漿槽中，因此，該裝置具有較高的適應(yīng)性和可靠性，能夠?yàn)榱鲃?dòng)性和注漿工藝的研究提供有效支持。
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1.一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置，其特征在于，包括注漿模塊、流動(dòng)模塊、注漿體析水和厚度監(jiān)測(cè)模塊、強(qiáng)度分析模塊、液壓支架；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置，其特征在于，高度固定環(huán)具有多個(gè)，分別位于流動(dòng)模塊上方的不同高度處，可調(diào)節(jié)注漿管出漿口的高度，以此來(lái)模擬注漿孔距離采空區(qū)的不同高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置，其特征在于，注漿槽為長(zhǎng)度為1米、寬度為0.2米、高度為0.2米的矩形槽體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置，其特征在于，注漿槽的側(cè)壁上設(shè)置有刻度線，以便在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)漿液流動(dòng)情況進(jìn)行精確計(jì)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置，其特征在于，多個(gè)金屬格擋網(wǎng)分別固定于注漿槽的預(yù)定位置，用于將注漿槽劃分為多個(gè)不同的區(qū)域。
6.一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試方法，其特征在于，漿液固結(jié)強(qiáng)度測(cè)量包括，在注漿實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，待漿液凝固，在不同距離分別對(duì)漿液凝固體取樣，進(jìn)行3天、7天、14天、21天、28天的力學(xué)性能測(cè)試，分析不同區(qū)域漿液凝固體強(qiáng)度與變形特性的變化。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置，其特征在于，包括注漿模塊、流動(dòng)模塊、注漿體析水和厚度監(jiān)測(cè)模塊、強(qiáng)度分析模塊、液壓支架；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置，其特征在于，高度固定環(huán)具有多個(gè)，分別位于流動(dòng)模塊上方的不同高度處，可調(diào)節(jié)注漿管出漿口的高度，以此來(lái)模擬注漿孔距離采空區(qū)的不同高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置，其特征在于，注漿槽為長(zhǎng)度為1米、寬度為0.2米、高度為0.2米的矩形槽體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于現(xiàn)場(chǎng)的注漿長(zhǎng)距離擴(kuò)散固結(jié)性能測(cè)試裝置，其特征在于，注漿槽的側(cè)壁上設(shè)置有刻度線，以便在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)漿液流動(dòng)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程立朝，李磊，路濱，李新旺，李振瑞，龍杭，王海璇，祁義飛，吳榮元，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河北工程大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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