[發明專利]煤礦破碎頂板注漿孔固孔材料試驗方法

有效

• 申請號: 201410034817.0
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103728243A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 張輝;劉少偉;徐佑林;常建超;鄭偉;師小勇;樊克松
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 王逢伍

1.一種煤礦破碎頂板固孔材料試驗方法，其特征在于，所述的固孔材料為泥漿液，利用試件制作裝置，按以下步驟進行：

第一步，裝填破碎煤巖塊，將試件制作管(3)與注漿帽(2)連接，注漿帽(2)卡在支座(1)的卡槽(11)內，從試件制作管(3)的孔口裝填破碎煤巖塊，裝填破碎煤巖塊的同時利用推桿(4)將其壓實，直至孔口，將試件制作管(3)孔口用密封材料封好；所述的破碎煤巖塊是將井下取出的大煤塊和巖塊在實驗室搗碎，塊度大小在3～5mm之間，用于模擬鉆孔時孔壁的破碎程度；

第二步，連接手動注漿泵，將安裝有注漿帽(2)的試件制作管(3)翻過來，使試件制作管(3)下端卡在支座(1)的卡槽(11)內，將注漿帽(2)上的進漿管(12)與第一高壓膠管(10)連接在一起，第一高壓膠管(10)與截止閥(9)相連接，截止閥(9)與第二高壓膠管(8)相連接，第二高壓膠管(8)與手動注漿泵(5)的出漿口相連接；

第三步，注入泥漿液，將配好的泥漿液放入漿液池，上下搖動手動注漿泵(5)的揺柄(6)，泥漿液從進漿管(7)進入手動注漿泵(5)內，從手動注漿泵(5)的出漿口進入第二高壓膠管(8)，經截止閥(9)、第一高壓膠管(10)和注漿帽(2)的進漿管(12)進入試件制作管(3)內，泥漿液在試件制作管(3)內充分擴散，同時記錄泥漿液注入時的時間，破碎煤巖塊之間的縫隙經泥漿液填充成試件；所述的泥漿液是按不同比例配制的，每種配比方案至少制作9個試件；

第四步，試件推出、測試、記錄，1～6h內按試驗分組分別將試件制作裝置拿到力學實驗室，將試件制作管(3)上的注漿帽(2)和孔口密封材料拆掉，并將試件制作管(3)的螺紋端卡在支座(1)的卡槽(11)內，利用推桿(4)從試件制作管(3)的上端將試件推出，試件掉入支座(1)內，將試件取出，兩端進行打磨加工，制作成標準試件，然后拿到力學試驗機上進行力學測試，同時記錄測試時的時間及試件試驗的力學參數，根據泥漿液加固破碎煤巖塊時間的不同，每種配比方案配制的試件在力學試驗機上實驗三個時間段的強度，分別計算在1h、3h和6h試件的強度，其中每個時間段測試3個試件的強度，然后計算3個試件強度的平均值。

2.根據權利要求1所述的煤礦破碎頂板固孔材料試驗方法，其特征在于，所述的試件制作裝置包括支座、注漿帽、試件制作管、推桿和手動注漿泵，試件制作管(3)上端與注漿帽(2)螺紋連接，試件制作管(3)下端卡在支座(1)的卡槽(11)內，注漿帽(2)上的進漿管(12)與第一高壓膠管(10)一端連接在一起，第一高壓膠管(10)另一端與截止閥(9)相連接，截止閥(9)與第二高壓膠管(8)一端相連接，第二高壓膠管(8)另一端與手動注漿泵(5)的出漿口相連接，手動注漿泵(5)上裝有揺柄(6)和進漿管(7)，推桿(4)置于試件制作管(3)內，構成推桿(4)在試件制作管(3)內的上、下自由滑動結構。

3.根據權利要求1或2所述的煤礦破碎頂板固孔材料試驗方法，其特征在于，所述的試件制作管(3)為圓形鋼管，內徑為50mm，高度為110mm，一端加工成外螺紋，與注漿帽(2)的內螺紋旋裝在一起。

4.根據權利要求1或2所述的煤礦破碎頂板固孔材料試驗方法，其特征在于，所述的注漿帽(2)上端設置有進漿管(12)，下端呈帽狀，設有與試件制作管(3)外螺紋相匹配的內螺紋，注漿帽(2)與試件制作管(3)之間螺紋連接，使密封性能好，在泥漿液注入時不泄露。

5.根據權利要求1或2所述的煤礦破碎頂板固孔材料試驗方法，其特征在于，所述的推桿(4)由手柄和圓盤組成，手柄為圓柱形、長度大于試件制作管(3)的高度，圓盤直徑與試件制作管(3)的內徑相匹配，推桿(4)在試件制作時，用于將破碎的煤巖壓實，在進行力學性能測試前，用于將試件從試件制作管(3)內推出。

6.根據權利要求1或2所述的煤礦破碎頂板固孔材料試驗方法，其特征在于，所述的支座(1)由圓形鋼管下端焊接在圓環形鋼板上構成，圓形鋼管上端設有與試件制作管(3)外徑相匹配的卡槽(11)，支座(1)在裝填破碎煤巖塊、注漿和試件推出試件制作管(3)時，起支撐試件制作裝置的作用。