[發明專利]一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201610094074.5
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105717024A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 郭玉森;劉謙;林璐瑤;賴永明;梁炳金;張寧;劉淑金
• 申請（專利權）人: 龍巖學院
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 李寧

1.一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置及其使用方法，其特征在于：包括震實臺、測試筒、注漿泵、水泵和加壓系統，測試筒固定安裝在震實臺上，測試筒內的底部安裝有固定多孔板，測試筒內的頂部安裝有活動多孔板，測試筒在位于固定多孔板和活動多孔板之間的區域為材料填充區，活動多孔板和加壓系統連接，通過加壓系統推動活動多孔板移動進行軸向加壓，材料填充區的側壁分別連通安裝有自上往下的若干注漿管和自上往下的若干測壓管，注漿管和注漿泵相連，測壓管上安裝有水壓力表，水泵通過注水管和測試筒底部連通，測試筒的頂部安裝有出水管，注漿管、測壓管、注水管和出水管上都安裝有閥門。

2.如權利要求1所述的一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置，其特征在于：所述若干測壓管和若干注漿管分別等距安裝在測試筒的兩側，測壓管和注漿管位置相錯開安裝，且每個注漿管均位于兩測壓管的中間。

3.如權利要求1所述的一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置，其特征在于：所述測試筒內涂覆一層厚度為3-5mm的石蠟。

4.如權利要求1所述的一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置，其特征在于：所述出水管位于其閥門和測試筒之間的一段還和真空管連通，真空管上安裝有真空表和真空表閥門，真空管和真空泵連接。

5.如權利要求1所述的一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置，其特征在于：所述測試筒具有上端蓋，加壓系統具有加壓桿，上端蓋開設供加壓桿穿入的通孔，加壓桿穿過該通孔后和活動多孔板連接；所述注水管和出水管上安裝有流量計；所述測試筒由鋼管制成。

6.如權利要求1所述的一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置，其特征在于：所述加壓系統包括液壓控制系統、液壓管、液壓裝置和加壓桿，液壓控制系統通過液壓管和液壓裝置相連，加壓桿安裝在液壓裝置上，通過液壓裝置帶動加壓桿上下移動。

7.一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置的使用方法，其特征在于，步驟如下：

（1）裝料：將碎石顆粒按照自然級配放入測試筒內；

（2）設備安裝；

（3）施加壓力：利用加壓系統對測試筒內的碎石塊加一個壓力，并保持此壓力值；

（4）測試滲透性系數：打開注水管、出水管、測壓管上的閥門，保證注漿管上的閥門處于關閉狀態；打開注水泵，流量調節至合適大小，待流量穩定后，讀取水壓力表上的示數，記錄相關數據，并根據達西公式計算碎石塊的滲透性系數；

（5）記錄注漿壓力：保持水泵的流量不變，打開注漿管上的閥門，利用注漿泵將堵水材料注入測試筒內的碎石中，直到出水管上無水流出，記錄此時注漿壓力；

（6）整理設備：關閉注水泵，將測試筒拆下，將測試筒內的碎石塊和堵水材料的結合體取出，觀察注漿擴散半徑，記錄此擴散半徑值，并清理設備；

（7）重復試驗：重復步驟1~6，其中在步驟3中，每次試驗依次逐步提高加壓系統的壓力值，然后記錄步驟1~6中的數據，直至碎石塊的滲透性系數不再發生變化時，停止試驗。

8.一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置的使用方法，其特征在于：所述碎石為粒徑小于5cm的不同大小的碎石，并在步驟（1）裝碎石之前，在測試筒內均勻涂一層3~5mm的石蠟，在步驟（6）時，先對測試筒進行加熱至石蠟融化，然后再取出碎石塊和堵水材料的結合體。

9.一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置的使用方法，其特征在于：所述設備安裝過程為：把測試筒安裝到震實臺上，并將注漿管、出水管、測壓管安裝到測試筒上，利用震實臺把碎石震實；加壓桿穿過上端蓋通孔后，將加壓桿與活動多孔板相連，通過液壓控制系統將活動多孔板壓入測試筒內，再把上端蓋連接到測試筒上，將水壓力表與測壓管相連，水泵與注水管相連，注漿泵與注漿管相連。

10.一種礦井注漿堵水材料性能測試裝置的使用方法，其特征在于：所述第（2）步和第（3）步之間還具有檢測整個測試裝置氣密性的步驟，該步驟的過程為：關閉除真空表閥門以外的所有閥門，將真空泵與真空管相連，待真空表示數顯示-0.1MPa時，關閉真空泵；經過1h后，若真空表示數沒有變化，說明系統的氣密性良好，否則進行相關檢查，并進行加固密封；并且在之后的步驟中需保持真空表閥門關閉。