[發明專利]一種獲得漿液的留存率的方法及其所用試驗系統

有效

• 申請號: 201510059924.3
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104713804B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 楊坪;高書文;秦浩;張詩杭;張瑞城;薛丹璇
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 吳林松

1.一種獲得漿液的留存率的方法，其特征在于：包括以下步驟：

首先模擬注漿裂隙并將其調整為水平狀態；

注入漿液，然后調整水壓力和流速，包括通過流速傳感器監控水的流速以實時顯示壓力控制器對流速調節控制的結果，進而對水流流速和水壓力的控制；通過所述壓力控制器和所述流速傳感器控制下的水流經過水管；

動水沖擊漿液后進行電子采像，所述電子采像用于拍攝動水沖擊之前的漿液擴散距離和動水沖擊之后的漿液留存情況，將獲得照片放入分析軟件；

最后檢測并分析動水沖散漿液前后裂隙內的漿液總量，以獲得漿液的留存率，所述漿液的留存率，其公式為θ＝m₂/m₁；其中θ為留存率，m₁為裂隙中漿液注入總量，m₂裂隙中漿液殘余含量。

2.根據權利要求1所述的獲得漿液的留存率的方法，其特征在于：所述漿液的留存率是將電子采像獲得的照片導入電腦進行分析，通過試驗前后拍攝照片，利用圖像的像素值進行區分漿液和非漿液區域，對圖像進行二值化，并統計出漿液區域的像素數進而計算動水注入前后漿液的體積，進而計算漿液的留存率。

3.一種權利要求1至2中任一項所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統，其特征在于：包括試驗裝置、動水系統和監測分析系統；

試驗裝置，用于進行注漿漿液抗水沖散性模型試驗，所述試驗裝置包括模擬裂隙注漿模型、導水裂隙模型和調整裝置；所述模擬裂隙注漿模型由大小相同的上下兩片有機玻璃板(10)組成，上下兩片有機玻璃板(10)之間上下兩端墊放有墊條(19)來支撐上下兩片有機玻璃板(10)從而模擬裂隙；所述導水裂隙模型由大小相同的上下兩片有機玻璃板(10)組成，上下兩片有機玻璃板(10)之間上下兩端墊放有墊條(19)來支撐上下兩片有機玻璃板(10)從而模擬裂隙；

動水系統，用于調整水壓力和流速；

監測分析系統，用于檢測并分析動水沖散漿液前后裂隙內的漿液總量，以獲得漿液的留存率。

4.根據權利要求3所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統，其特征在于：所述模擬裂隙注漿模型和所述導水裂隙模型通過橡膠圈套(16)水平連接，所述調整裝置位于所述模擬裂隙注漿模型和所述導水裂隙模型的下面，用以調整其高度和角度。

5.根據權利要求4所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統，其特征在于：上下兩片有機玻璃板(10)的上下兩端設置有夾子(21)，位于上面的有機玻璃板(10)的中間設置有注漿口(18)，出水口(17)位于有機玻璃板(10)的左側一端，有機玻璃板(10)的右側一端通過橡膠圈套(16)與導水裂隙模型連接；

位于上面的有機玻璃板(10)的中間設置有注水口(15)，有機玻璃板(10)與墊條(19)之間用膠水密封，上下兩片有機玻璃板(10)的右端用膠水密封形成封閉端(20)，有機玻璃板(10)的左端通過橡膠圈套(16)與模擬裂隙注漿模型連接；

所述調整裝置包括試驗臺架(8)、水平調整裝置(9)、水平儀(11)和可升降支座(13)，所述水平儀(11)位于模擬裂隙注漿模型上面，所述水平調整裝置(9)位于模擬裂隙注漿模型下面，所述試驗臺架(8)位于所述可升降支座(13)與所述水平調整裝置(9)之間。

6.根據權利要求5所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統，其特征在于：所述墊條(19)為橡膠墊；

或所述有機玻璃板(10)的厚度為2～8mm。

7.根據權利要求3所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統，其特征在于：所述動水系統包括水箱(1)、水管(2)、水閥(3)、水泵(4)、壓力控制器(5)和流速傳感器(6)，水泵(4)的一端通過水管(2)與水箱(1)連接，水閥(3)設置位于水管(2)上，水泵(4)的另一端依次設置有壓力控制器(5)和流速傳感器(6)；止回閥(14)位于水泵(4)與壓力控制器(5)之間，所述流速傳感器(6)與監測分析系統連接。

8.根據權利要求3所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統，其特征在于：所述監測分析系統包括電子采像部分和分析計算部分，

電子采像部分：用于采集電子圖像并傳輸給分析計算部分；

分析計算部分：通過對比動水沖散漿液前后裂隙內的漿液的總量，以獲得漿液的留存率。

9.根據權利要求8所述的獲得漿液的留存率的方法所用試驗系統，其特征在于：所述電子采像部分采用的是相機(12)；

所述分析計算部分采用的是電腦。