[發(fā)明專(zhuān)利]深井含冰充填料漿充填及采場(chǎng)降溫實(shí)驗(yàn)室模擬裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711178659.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108049911B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王美;劉浪;張小艷;陳柳;張波;姬長(zhǎng)發(fā);孫偉博;秦學(xué)斌;王湃;邱華富;王燕;王詩(shī)祺;方治余;辛杰;朱超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21F15/00
• 分類(lèi)號(hào): E21F15/00;E21B47/00;E21B47/07
• 代理公司: 西安啟誠(chéng)專(zhuān)利知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61240
• 代理人: 李艷春

1.一種深井含冰充填料漿充填及采場(chǎng)降溫實(shí)驗(yàn)室模擬裝置，其特征在于：包括深井模擬機(jī)構(gòu)、含冰充填料漿充填模擬機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，所述深井模擬機(jī)構(gòu)包括立方體框架結(jié)構(gòu)的保溫箱體(1)和設(shè)置在保溫箱體(1)內(nèi)的上隔板(5-1)和下隔板(5-2)，所述保溫箱體(1)內(nèi)位于上隔板(5-1)上方的區(qū)域?yàn)槲撮_(kāi)采巖體層模擬區(qū)域(2)，所述未開(kāi)采巖體層模擬區(qū)域(2)內(nèi)填充有巖體；所述保溫箱體(1)內(nèi)位于上隔板(5-1)與下隔板(5-2)之間的區(qū)域?yàn)椴蓤?chǎng)模擬區(qū)域(3)，所述保溫箱體(1)內(nèi)位于下隔板(5-2)下方的區(qū)域?yàn)槌涮铙w模擬區(qū)域(4)，位于未開(kāi)采巖體層模擬區(qū)域(2)的保溫箱體(1)為由頂部保溫板、左側(cè)保溫板、右側(cè)保溫板、前側(cè)保溫板和后側(cè)保溫板構(gòu)成的底部開(kāi)口箱體，位于采場(chǎng)模擬區(qū)域(3)的保溫箱體(1)為由左側(cè)保溫板、右側(cè)保溫板、前側(cè)保溫板和后側(cè)保溫板構(gòu)成的頂部和底部開(kāi)口箱體，位于采場(chǎng)模擬區(qū)域(3)的保溫箱體(1)上連接有用于對(duì)采場(chǎng)模擬區(qū)域(3)內(nèi)的空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)的采場(chǎng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，位于未開(kāi)采巖體層模擬區(qū)域(2)的保溫箱體(1)的頂部保溫板內(nèi)壁上、左側(cè)保溫板內(nèi)壁上、右側(cè)保溫板內(nèi)壁上、前側(cè)保溫板內(nèi)壁上和后側(cè)保溫板內(nèi)壁上均設(shè)置有加熱腔，位于采場(chǎng)模擬區(qū)域(3)的保溫箱體(1)的左側(cè)保溫板內(nèi)壁上、右側(cè)保溫板內(nèi)壁上、前側(cè)保溫板內(nèi)壁上和后側(cè)保溫板內(nèi)壁上均設(shè)置有加熱腔；位于充填體模擬區(qū)域(4)的保溫箱體(1)為由底部保溫板、左側(cè)保溫板、右側(cè)保溫板和后側(cè)保溫板構(gòu)成的頂部和前側(cè)開(kāi)口箱體，位于充填體模擬區(qū)域(4)的保溫箱體(1)的底部保溫板內(nèi)壁上、左側(cè)保溫板內(nèi)壁上、右側(cè)保溫板內(nèi)壁上和后側(cè)保溫板內(nèi)壁上均設(shè)置有加熱腔，所述加熱腔內(nèi)設(shè)置有碳纖維電熱板(7)和用于對(duì)所述加熱腔內(nèi)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的加熱腔溫度傳感器(20)，所述未開(kāi)采巖體層模擬區(qū)域(2)內(nèi)設(shè)置有未開(kāi)采巖體層傳感器安裝管(21)，所述采場(chǎng)模擬區(qū)域(3)內(nèi)設(shè)置有采場(chǎng)區(qū)傳感器安裝管(22)，所述充填體模擬區(qū)域(4)內(nèi)設(shè)置有用于充填含冰充填料漿的抽屜式充填盒(6)，所述抽屜式充填盒(6)內(nèi)設(shè)置有充填區(qū)傳感器安裝管(53)，位于充填體模擬區(qū)域(4)的保溫箱體(1)的左側(cè)保溫板上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有左側(cè)門(mén)(8)，位于充填體模擬區(qū)域(4)的保溫箱體(1)的右側(cè)保溫板上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有右側(cè)門(mén)(9)；

所述含冰充填料漿充填模擬機(jī)構(gòu)包括料漿攪拌輸送模擬機(jī)構(gòu)和下料模擬機(jī)構(gòu)，所述料漿攪拌輸送模擬機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌(11)和在導(dǎo)軌(11)上行走的移動(dòng)小車(chē)臺(tái)架(12)，所述移動(dòng)小車(chē)臺(tái)架(12)頂部設(shè)置有含冰充填料漿攪拌機(jī)(13)，所述含冰充填料漿攪拌機(jī)(13)的出料口連接有向下傾斜設(shè)置的含冰充填料漿輸送管道(14)，所述含冰充填料漿輸送管道(14)上設(shè)置有料漿輸送電磁閥(40)，所述移動(dòng)小車(chē)臺(tái)架(12)包括用于帶動(dòng)移動(dòng)小車(chē)臺(tái)架(12)的行走輪(12-1)沿導(dǎo)軌(11)行走的行走電機(jī)(15)；所述下料模擬機(jī)構(gòu)包括流漿漏斗(16)、下料板(57)和固定連接在下料板(57)底面上呈蛇形盤(pán)旋布置的齒條(17)，所述流漿漏斗(16)的外壁上固定連接有下料電機(jī)(18)，所述下料電機(jī)(18)的輸出軸上固定連接有與齒條(17)相嚙合的齒輪(19)，所述流漿漏斗(16)的底部設(shè)置有流漿管(25)，所述流漿管(25)上設(shè)置有料漿流量控制電磁閥(26)；

所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)包括未開(kāi)采巖體層傳感器組、采場(chǎng)模擬區(qū)域傳感器組、充填體模擬區(qū)域傳感器組、控制器(32)和與控制器(32)相接的計(jì)算機(jī)(33)，所述未開(kāi)采巖體層傳感器組包括布設(shè)在未開(kāi)采巖體層模擬區(qū)域(2)內(nèi)的多個(gè)未開(kāi)采巖體溫度傳感器(27)，多個(gè)未開(kāi)采巖體溫度傳感器(27)的信號(hào)線均通過(guò)未開(kāi)采巖體層傳感器安裝管(21)引出到保溫箱體(1)外；所述采場(chǎng)模擬區(qū)域傳感器組包括布設(shè)在采場(chǎng)模擬區(qū)域(3)內(nèi)的多個(gè)采場(chǎng)模擬區(qū)域溫度傳感器(28)，多個(gè)采場(chǎng)模擬區(qū)域溫度傳感器(28)的信號(hào)線均通過(guò)采場(chǎng)區(qū)傳感器安裝管(22)引出到保溫箱體(1)外；所述充填體模擬區(qū)域傳感器組包括布設(shè)在抽屜式充填盒(6)內(nèi)且用于對(duì)充填體的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的多個(gè)充填體溫度傳感器(34)，多個(gè)充填體溫度傳感器(34)的信號(hào)線均通過(guò)充填區(qū)傳感器安裝管(53)引出到抽屜式充填盒(6)外；所述流漿漏斗(16)內(nèi)設(shè)置有用于對(duì)流漿漏斗(16)內(nèi)含冰充填料漿的料位進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的料位傳感器(35)，所述加熱腔溫度傳感器(20)的輸出端、未開(kāi)采巖體溫度傳感器(27)的輸出端、采場(chǎng)模擬區(qū)域溫度傳感器(28)的輸出端、充填體溫度傳感器(34)的輸出端和料位傳感器(35)的輸出端均與控制器(32)的輸入端連接；所述含冰充填料漿輸送管道(14)的底部設(shè)置有用于檢測(cè)流漿漏斗(16)是否已到達(dá)其下方的測(cè)距傳感器(36)，所述測(cè)距傳感器(36)的輸出端與控制器(32)的輸入端連接；所述控制器(32)的輸出端接有用于驅(qū)動(dòng)行走電機(jī)(15)的行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(37)、用于驅(qū)動(dòng)下料電機(jī)(18)的下料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(38)、用于對(duì)碳纖維電熱板(7)的通斷電進(jìn)行控制的第一繼電器(39)、用于驅(qū)動(dòng)料漿輸送電磁閥(40)的第一電磁閥驅(qū)動(dòng)器(41)和用于驅(qū)動(dòng)料漿流量控制電磁閥(26)的第二電磁閥驅(qū)動(dòng)器(42)，所述行走電機(jī)(15)與行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(37)的輸出端連接，所述下料電機(jī)(18)與下料電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(38)的輸出端連接，所述第一繼電器(39)串聯(lián)在碳纖維電熱板(7)的供電回路中，所述料漿輸送電磁閥(40)與第一電磁閥驅(qū)動(dòng)器(41)的輸出端連接，所述料漿流量控制電磁閥(26)與第二電磁閥驅(qū)動(dòng)器(42)的輸出端連接。